Новая разработка позволяет моделировать процесс накопления повреждений в конструкциях, подверженных высоким температурам, еще до их физического создания.
Челябинск, 23 ноя - ИА Neftegaz.RU. Ученые Южно-Уральского государственного университета (
ЮУрГУ) разработали численные методы, которые позволяют предсказывать разрушение конструкций, в т.ч. в
атомных реакторах, еще до их изготовления.
Об этом сообщила пресс-служба ЮУрГУ.
Расчеты прогрессирующего формоизменения (накопления односторонней пластической деформации), приводящее к разрушению конструкций и вызванное особенностями поведения как материала, так и конструкции, довольно трудоемки. Новые методы направлены на прогнозирование процесса постепенного накопления деформаций. Эта проблема возникает от многократных циклов «пуск-остановка», когда конструкция медленно и необратимо меняет форму, пока окончательно не выходит из строя.
Ключевым преимуществом метода является сочетание высокой точности моделирования с умеренными требованиями к вычислительным ресурсам. Это позволяет эффективно применять его непосредственно в ходе проектировочных работ. Использовался метода конечных элементов, расчеты без аналитического решения задач теории приспособляемости и трудоемкого численного анализа кинетики деформирования. Определялась только верхняя граница интервала точного решения.
Как пояснили в вузе, ранее предсказать подобные процессы было невозможно. Разработка профессора кафедры технической механики д.т.н. А. Чернявского и его коллег успешно прошла проверку на Белоярской АЭС. При проектировании реактора БН‑600 расчеты показали риск опасных изменений формы, который инженерам удалось устранить.
Полученные результаты имеют значение не только для атомной отрасли промышленности, но и для других индустрий. Методы применимы для любых конструкций, работающих в условиях высоких и переменных температур.
К таким объектам относятся теплонапряженные элементы газотурбинных двигателей, оборудования тепловых электростанций и атомных электростанций, металлургического комплекса и ракетной техники.
Разработка южноуральских ученых открывает новые возможности для повышения надежности и продления срока службы критически важных инженерных систем.
Автор:
А. Шевченко
