Инженерное дело

Прочность и ресурс ЖРД
Научное издание

Махутов Н. А., Рачук В. С., Гаденин М. М., Рудис М. А., Паничкин Н. Г.

год издания — 2011, кол-во страниц — 525, ISBN — 978-5-02-037472-0, тираж — 510, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 770 гр., издательство — Наука

серия — Исследования напряжений и прочности ракетных двигателей

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Издание осуществлено при финансовой поддержке РФФИ, проект №10-08-07059д

Р е ц е н з е н т ы:
д-р тех. наук Г. В. Москвитин
д-р тех. наук Е. М. Морозов

Утверждено к печати Учёным советом Института машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная

Рассматриваются расчётно-экспериментальные методы анализа прочности, ресурса и безопасности двигательных энергоустановок ракетно-космических систем. Приведены уравнения состояния, критерии разрушения и условия накопления повреждений для комбинации механических и термических напряжений. Дана оценка роли коррозионно-механических факторов и воздействия водорода на характеристики деформирования и разрушения. Обобщены результаты исследований механического поведения конструкционных материалов при экстремальных и эксплуатационных условиях нагружения.

Для научных сотрудников и специалистов в области прочности и ресурса, конструирования, расчёта и испытаний ракетных двигателей, а также студентов, аспирантов и преподавателей вузов.

Предисловие	5
Перечень основных принятых сокращений	8
Введение	11

Раздел I
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА ПРОЧНОСТИ И РЕСУРСА ЖРД

Глава 1
Постановка комплексных проблем оценки прочности, ресурса и безопасности ЖРД	15
1.1. Базовые параметры ЖРД для оценки прочности и ресурса	15
1.2. Формирование общих требований к прочности, ресурсу и
безопасности ЖРД	19

Глава 2
Линейные и нелинейные эффекты деформирования и разрушения для обоснования прочности, ресурса и безопасности ракетных двигателей	31
2.1. Научно-методические основы определения прочности, ресурса
и безопасности	31
2.2. Методы экспериментальной механики для оценки прочности, ресурса
и безопасности	37
2.3. Типы предельных состояний несущих конструкций ракетных
двигателей при штатных и аварийных ситуациях	40
2.4. Основные механические закономерности нелинейного деформирования
и разрушения материалов и элементов конструкций	46
2.5. Анализ накопления повреждений от эксплуатационных и аварийных
нагрузок	54

Глава 3
Исследование характеристик сопротивления деформированию и разрушению при однократном нагружении	67
3.1. Базовые характеристики деформирования и прочности при
однократном нагружении	67
3.2. Влияние условий нагружения на характеристики сопротивления
однократному разрушению	77
3.3. Определение критических напряжений и критических температур
хрупкости	82
3.4. Оценка чувствительности материалов к низким температурам
и концентрации напряжений	85

Глава 4
Исследование характеристик сопротивления циклическому деформированию	92
4.1. Диаграммы деформирования при малоцикловом нагружении	92
4.2. Влияние асимметрии цикла напряжений на диаграмму циклического
деформирования	101
4.3. Влияние уровня прочности материала на его циклические свойства	102

Глава 5
Исследование связи характеристик сопротивления однократному и циклическому разрушению	105
5.1. Экспериментальные исследования характеристик однократного
разрушения	105
5.2. Экспериментальное исследование характеристик малоциклового
разрушения	106

Глава 6
Исследование сопротивления деформированию и разрушению сплава ЭИ-698 при двухчастотном высокотемпературном нагружении	123
6.1. Методика экспериментальных исследований характеристик
сопротивления высокотемпературному двухчастотному деформированию	123
6.2. Сопротивление деформированию и разрушению сплава ЭИ-698 при
статическом и малоцикловом нагружениях в диапазоне рабочих
температур	135
6.3. Влияние двухчастотности режима нагружения на характеристики
сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению сплава
ЭИ-698	146

Глава 7
Исследование тепловыделения при статическом и циклическом нагружениях	153
7.1. Методика анализа процессов деформирования и тепловыделения	153
7.2. Закономерности изменения температуры в полуциклах растяжения
и сжатия при циклическом упругопластическом деформировании	156
7.3. Основные характеристики тепловыделения при низкочастотном
статическом и циклическом нагружениях	159
7.4. Оценка характеристик тепловыделения при повышенных частотах	166
7.5. Роль неоднородности напряжений при тепловыделении	182
7.6. Исследование характеристик неравномерности распределения
микродеформаций	196

Глава 8
Исследование эффектов концентрации напряжений	207
8.1. Концентрация напряжений и деформаций в упругопластической
области при статическом нагружении	207
8.2. Концентрация деформаций и разрушение при однократном нагружении	221
8.3. Предельные деформации в зонах концентрации при циклическом
разрушении	230

Глава 9
Анализ влияния объёмности напряжённого состояния на прочность и ресурс	246
9.1. Анализ взаимовлияния компонентов главных напряжений в зонах
концентрации	246
9.2. Влияние концентрации напряжений на величину предельной нагрузки	253

Глава 10
Исследование закономерностей деформирования и разрушения при длительном циклическом нагружении	258
10.1. Определяющие параметры температурно-временного фактора	258
10.2. Эффекты концентрации напряжений и деформаций с учётом
температурно-временного фактора	275
10.3. Учёт фактора среды при длительном циклическом нагружении	280

Раздел II
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ И РЕСУРСА ЖРД

Глава 11
Конструктивно-технологические особенности оценки прочности и ресурса ЖРД	282
11.1. Основные закономерности и расчётные уравнения для анализа
прочности и ресурса с учётом возникновения и развития аварийных
и катастрофических ситуаций	282
11.2. Реализация требований прочности и ресурса ЖРД	298
11.3. Решение вопросов обеспечения прочности	317
11.4. Обеспечение надёжности и безопасности жидкостных ракетных
двигателей	333

Глава 12
Обоснование выбора конструкционных материалов несущих элементов ЖРД	340
12.1. Основные задачи по исследованию и разработке конструкционных
материалов	340
12.2. Определение расчётных характеристик механических свойств
материалов	351
12.3. Конструкционные материалы, применяемые в ЖРД	356
12.4. Обеспечение прочности материалов и элементов конструкций при
разработке ЖРД	361
12.5. Разработка критериев работоспособности материалов разъёмных и
неразъёмных соединений при различных температурах	371

Глава 13
Экспериментальные и теоретические исследования поведения конструкционных материалов в среде газообразного водорода	379
13.1. Исследование влияния газообразного водорода на поведение
конструкционных материалов	379
13.2. Исследование общих закономерностей взаимодействия металлов
с водородом и состояние водорода в металлах	381
13.3. Формы проявления водородной хрупкости и прочность материалов	386
13.4. Механизмы водородной хрупкости	389
13.5. Прочность, долговечность и трещиностойкость элементов
конструкций в среде водорода	392
13.6. Особенности механических испытаний конструкционных материалов ЖРД	397
13.7. Результаты механических испытаний конструкционных материалов
ЖРД	402
13.8. Расчётные зависимости для оценки механических свойств
конструкционных материалов	405

Глава 14
Нормирование прочности и ресурса ЖРД	414
14.1. Место нормативных подходов в обеспечении прочности и ресурса
ЖРД	414
14.2. Подходы к нормированию прочности ЖРД и нормативные запасы	415
14.3. Основы норм прочности ЖРД	417
14.4. Обязательные нормативные экспериментальные исследования на
работающем двигателе	444
14.5. Гидроиспытания и пневмоиспытания	446
14.6. Экспериментальная отработка прочности двигателей	450
14.7. Определение механических характеристик конструкционных
материалов	453
14.8. Контроль материалов ЖРД	455
14.9. Контроль технологии изготовления элементов ЖРД	456

Глава 15
Методические основы уточнённой оценки прочности и долговечности элементов ЖРД	458
15.1. Формирование исходных положений по уточнённому определению
прочности и ресурса	458
15.2. Определение характеристик статической прочности	460
15.3. Определение характеристик длительной многоцикловой и
малоцикловой прочности	478
15.4. Повреждаемость элементов ЖРД при циклическом
температурно-силовом нагружении	483
15.5. Реализация методов уточнённых расчётов	488

Литература	503

Книги на ту же тему

Коэффициенты концентрации напряжений: Графики и формулы для расчёта конструктивных элементов на прочность, Петерсон Р., 1977
Напряжённо-деформированные состояния ЖРД, Махутов Н. А., Рачук В. С., ред., 2013
Ползучесть элементов конструкций. — 2-е изд. стереотип., Работнов Ю. Н., 2014
Конструкционная прочность материалов, Кишкин Б. П., 1976
Термопрочность деталей машин, Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Демьянушко И. В., Дульнев Р. А., Сизова Р. Н., 1975
Прочность пространственных элементов конструкций. Учебное пособие для втузов, Ионов В. Н., Огибалов П. М., 1972
Экспериментальная механика: В 2-х книгах (комплект из 2 книг), Кобаяси А., ред., 1990
Сопротивление материалов: Учебник для вузов, Александров А. В., Потапов В. Д., Державин Б. П., 1995
Сопротивление материалов. — 15-е изд., перераб., Беляев Н. М., 1976
Сопротивление материалов, Феодосьев В. И., 1979
Композитные оболочки при силовых и тепловых воздействиях, Белозеров Л. Г., Киреев В. А., 2003
Аналитические решения задач тепломассопереноса и термоупругости для многослойных конструкций: Учебное пособие для вузов, Кудинов В. А., Карташов Э. М., Калашников В. В., 2005
Динамические задачи нелинейной теории многослойных оболочек: Действие интенсивных термосиловых нагрузок, концентрированных потоков энергии, Бакулин В. Н., Образцов И. Ф., Потопахин В. А., 1998
Многослойные анизотропные оболочки и пластины: Изгиб, устойчивость, колебания, Андреев А. Н., Немировский Ю. В., 2001
Динамика и прочность водо-водяных энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2004
Нелинейные деформации и устойчивость тонких оболочек, Якушев В. Л., 2004
Разрушение металлов, Ежов А. А., Герасимова Л. П., 2004
Метод конечных элементов в механике разрушения, Морозов Е. М., Никишков Г. П., 1980
Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации, Углов А. Л., Ерофеев В. И., Смирнов А. Н., 2009
Динамические задачи механики конструкций и сплошных сред, Алоян Р. М., 1999
Коррозия и защита конструкционных металлических материалов, Томашов Н. Д., ред., 1961
Формостабильные и интеллектуальные конструкции из композиционных материалов, Молодцов Г. А., Биткин В. Е., Симонов В. Ф., Урмансов Ф. Ф., 2000
Прикладное оптимальное проектирование: Механические системы и конструкции, Хог Э. Д., Арора Я. С., 1983
Труды ЦИАМ №1347: Экологические проблемы авиации, Халецкий Ю. Д., ред., 2010
Теплообмен и гидродинамика в криогенных двигательных установках, Костюк В. В., Фирсов В. П., 2015
Теория авиационных газотурбинных двигателей. — 2-е изд., испр. и доп., Кулагин И. И., 1955
Камеры сгорания газотурбинных двигателей, Пчёлкин Ю. М., 1973
Процессы в камерах сгорания ГТД, Лефевр А., 1986
Баллистические ракеты стратегического назначения, Морозов Н. И., 1974
Физические основы ракетного оружия. — 2-е изд., перераб. и доп., Алешков М. Н., Жуков И. И., Савин Н. В., Кукушкин Д. Д., Марков О. П., Фомин Ю. Г., 1972
Нестационарное обтекание и аэроупругие колебания решёток турбомашин, Самойлович Г. С., 1969
Тепловые испытания паровых турбин, Сахаров А. М., 1990
Динамика и управление судовых газотурбинных установок, Гительман А. И., 1974
Теплотехника: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб., Баскаков А. П., Берг Б. В., Витт О. К., Кузнецов Ю. В., Филипповский Н. Ф., 1991
Теория детонации, Зельдович Я. Б., Компанеец А. С., 1955
Теория горения порохов и взрывчатых веществ, Лейпунский О. И., Фролов Ю. В., ред., 1982
Газодинамические основы внутренней баллистики, Бетехтин С. А., Виницкий А. М., Горохов М. С., Станюкович К. П., Федотов И. Д., 1957
Физика горения и внутренняя баллистика, Ассовский И. Г., 2005
Системы автоматического управления двигателями летательных аппаратов, Боднер В. А., Рязанов Ю. А., Шаймарданов Ф. А., 1973

http://knigoprovod.com

/Наука и Техника/Инженерное дело

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему