М.М. Сулейманова, А.Б. Нурмухаметов, Л.В. Скурлатова,
(ООО "Дарси+ ", г. Москва)
Изучается взаимодействие многофазной или однофазной жидкости с элементами конструкций, скошенными и ортогональными в плане при эрозии поверхности элемента конструкции и кавитации многофазной агрессивной с солевыми примесями турбулентной жидкости вязкой и невязкой с переменной вязкостью. При эрозии элемента конструкции происходит изнашивание, коробление, растрескивание и набухание пластины и оболочки.
Задача решается в упруго пластической геометрически и физически нелинейной постановке. По толщине элемент конструкции разделяется на слои. Используются геометрически и физически нелинейные соотношения для изучения напряженно - деформированного состояния, нелинейных переходных процессов, волновых процессов и большеам-плитудных колебаний элементов конструкций скошенных и ортогональных в плане. Изучаются вначале соотношения их вывод и погрешность. Выводятся соотношения и матрица жесткости и вектора нелинейных членов, добавляются геометрически нелинейные члены физически нелинейные члены и непологие члены. Комбинированным техническим экспериментом с численным конечно элементным методом изучается взаимодействие многофазной жидкости при кавитации и турбулентности со скошенными элементами конструкции при короблении и эрозии. Задача решается полная трехмерная при сочетании технического эксперимента с численным экспериментом. Экспериментально находится поле скоростей и по найденным скоростям численно находится поле завихренностей в кавитируюшей турбулентной температурящей жидкости в многофазной или однофазной вязкой или невязкой жидкости с солевыми примесями или без примесей. Затем по полю скоростей и завихренностей находятся поле давлений и давление на поверхности тела из уравнении Навье - Стокса для турбулентной вязкой жидкости кавитирующей многофазной. Найденные давления подставляются в соотношения для нахождения эрозии коробления и отслоения элемента конструкции при переходных процессах, потере устойчивости и больших прогибах скошенных элементов конструкций. Используются треугольные и четырехугольные конечные элементы повышенной и обыкновенной точности. Изучается погрешность аппроксимации и приближения к решениям известным и точным решениям. Решение задачи разрешимо только в геометрически и физически нелинейной постановке. При эрозии поверхности элемента конструкции происходит изнашивание коробление растрескивание частей поверхности пластины и оболочки. В более общем случае необходимо ставить условия на произвольной поверхности приведения, что значительно удлиняет программу и соотношения. Изучается влияние кавитации на поле скоростей, поле завихренностей, поле давления в жидкости и на поверхности тела. Исследуется влияние кавитации на напряженно - деформированное состояние скошенных элементов конструкций. Изучается влияние эрозии на поле перемещений, поле деформаций, поле напряжений элементов конструкций как скошенных , так и сложных в плане, а также ортогональных в плане. Изучается влияние кавитации и эрозии на критические нагрузки и на критические напряжения и на напряженно - деформированное состояние скошенных и сложных по форме элементов конструкций. Задача несимметрична и требует тщательного счета и подбора коэффициентов сходимости, так как несимметричные задачи сходятся значительно хуже, чем симметричные задачи. После расчета геометрически и физически нелинейной задачи о взаимодействии скошенных элементов конструкций с вязкой многофазной турбулентной жидкостью подбираются технические характеристики толщина, накладки так чтобы уменьшить коробление, растрескивание, эрозию элемента конструкции и подбирается рельеф поверхности элемента конструкции, чтобы убрать кавитацию многофазной жидкости.
|
