Изменение деформационных свойств защитных железобетонных конструкций под влиянием физических полей
Диссертация
В мощных энергетических ядерных реакторах, биологическая защита подвергается воздействию высокой температуры, абсолютная величина и характер распределения которой зависят от радиационного и теплового потоков, испускаемых активной зоной, от условий теплообмена на поверхностях защиты, а также от защитных и тенлофизических свойств бетона. Для расчета температурного и ионизирующих полей в конструкции… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Состояние вопроса. Задачи исследования
- 1. 1. Влияние радиационного излучения на напряженно-деформационные свойства железобетона
- 1. 2. Влияние высоких температур на теплофизические свойства бетонов
- 1. 3. Постановка задачи статики неоднородных тел. Обзор численно-аналитических методов решения
- 1. 4. Цели и задачи исследования
- Глава 2. Исследование влияния физических полей на деформации и напряжения в бетонных конструкциях
- 2. 1. Основные положения
- 2. 2. Строительные конструкции, предназначенные для радиационной защиты
- 2. 3. Деформации и напряжения в железобетонных конструкциях, вызванные радиационным нагружением
- 2. 4. Термоупругое равновесие конструкций защиты из железобетона
- 2. 5. Расчёт тепловыделений в бетонных защитах
- 2. 6. Выводы по главе 2
- Глава 3. Одномерные плоские задачи расчёта железобетонных цилиндров в плоской постановке на действие физических полей
- 3. 1. Плоская осесимметричная деформация железобетонного цилиндра с наведённой (косвенной) неоднородностью
- 3. 2. Напряжённо-деформированное состояние железобетонных цилиндрических конструкций защиты под воздействием теплового и ионизирующего излучений
- 3. 3. Выводы по главе 3
- Глава 4. Равновесие толстостенной железобетонной оболочки, находящейся в условиях температурного и радиационного нагружений
- 4. 1. Формулировка краевой задачи термоупругости при двумерной неоднородности материала
- 4. 2. Аппроксимация краевой задачи термоупругости вариационно-разностным методом (ВРМ)
- 4. 3. Аппроксимация краевой задачи термоупругости методом конечных элементов (МКЭ)
- 4. 4. Решение модельных задач
- 4. 5. Решение задачи теплопроводности и ионизации
- 4. 6. Напряжённо-деформированное состояние радиационно-теплового экрана
- 4. 7. Выводы по главе 4
Список литературы
- Абовский Н.П., Андреев Н. П., Деруга А. П., Савченков В. И. Численные методы в теории упругости и теории оболочек: Учеб. пособие. -Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1986. -384с.
- Александров A.B. Сопротивление материалов. Основы теории упругости и пластичности. 2-е изд., испр. -М.: Высш. шк. 2002. -400с.: ил.
- Андреев В.И. Метод решения некоторого класса трёхмерных задач для упругого радиально-неоднородного цилиндра // Изв. вузов. Сер. Строительство и архитектура. 1985. — № 8. — С. 27−31.
- Андреев В.И. Некоторые задачи и методы механики неоднородных тел: Монография -М.: Издательство АСВ, 2002. -288с.
- Андреев В.И., Дубровский A.B. Учёт неоднородности материала при расчёте сухой защиты реактора // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Проектирование и строительство. -М., 1982. -Вып. 3(13). -С. 3−8.
- Андреев В.И., Смолов A.B. К вопросу расчёта двухслойных корпу-усов высокого давления с учётом неоднородности материала // Сопротивление материалов и теория сооружений. -Киев: Будивельник, 1985, -Вып. 47. С. 48−52.
- Андреев В.И., Смолов A.B. Метод разделения переменных в осесиммет-ричных задачих об упругом равновесии неоднородных цилиндров // Прикладные методы исследования тонкостенных конструкций: Сб. научных трудов. -М.: МАИ, 1984. -С. 8−13.
- Андреев В.И., Шищиц И. Ю. Исследование напряжений вокруг отверстий в пространстве с учетом сжимаемости материала // Нелинейные задачи сопротивления материалов и прикладной теории упругости: Сб. трудов № 118. -М.: МИСИ, 1974. -С. 59−62.
- Бажанов В, Д., Гольденблат И. И. и др. Расчёт конструкций на тепловые воздействия. -М.: Машиностроение, 1969, -600 с.
- Безухов Н.И., Баженов B.JL, Гольденблат И. И. и др. Расчёт на прочность, устойчивость и колебания в условиях высоких температур / Под ред. И. И. Гольденблата. М.: Машиностроение, 1965. — 567 с.
- Белухина И.Г. Разностные схемы для решения некоторых статических задач теории упругости // Журнал вычисл. матем. и матем. физики. -1968. -8, т. С. 807−823.
- Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводности. Ч. 1: Учеб. пособие для вузов. В 2-х частях. — М.: Высш. школа. 1982. -327 с.
- Биник М., Спиллерс В. Р., Фрейденталь A.M. Неоднородный толстостенный цилиндр, подверженный действию внутреннего давления // Ракетная техника и космонавтика. -1962. -№ 8. С. 40−82.
- Биргер Б.И. Температурные напряжения в анизотропном цилиндра // Изв. вузов. Авиационная техника. -1971. -№ 1. -С. 24−28.
- Биргер Б.И., Баранов В. П. Расчет температурных напряжений в орто-тропном цилиндре // Механика полимеров. -1972. -№ 2. С. 310−314.
- Боли Б., Уэйиер Дж. Теория температурных напряжений. -М.: Мир, 1964. -519с.
- Булыга К.Б., Кивенко В. И. Решение задач теории упругости неоднородного тела методом подобластей в векторной форме // Прикладная механики. -1986. -22. № 8. С. 30−35.
- Вазов В., Формайт Дж. Разностные методы решения уравнений в частных производных. -М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. -487с.
- Вайнберг Д.В., Ворошко П. П., Синявский А. Л. Численное решение пространственной задачи теории упругости // Расчет пространственных конструкций. -М., 1969. Вып. 12. — С. 4−26.
- Вайнберд Д.В., Геращенко В. М. и др. Вывод сеточных уравнений изгиба пластин вариационным методом // Сопротивление материалов и теория сооружений. -Киев: Будивельник, 1965. -Вып. 1. -С. 23−33.
- Варвак П.М., Варвак Л. П. Метод сеток в задачах расчета строительных конструкций. — М.: Стройиздат, 1977. —154с.
- Вильсон Е.Л. Расчет на прочность осесимметричных тел // Ракетная техника и космонавтика. -1965. -№ 12ю -С. 124−131.
- Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. -М.: Мир, 1984. -428 с.
- Гаранчук В.А., Постольник Ю. С., Губа В. М. Расчет термоупругих напряжений в цилиндре с учетом температурной зависимости физико-механических свойств материала // Тепловые напряжения в элементах конструкций. -Киев: Наук, думка, 1980. Вып. 20. — С. 57−63.
- Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения. Применительно к самолётам, снарядам, турбинам и ядерным реакторам. -М.: Изд-во иностр. литры, 1960. -253 с.
- Годунов С.К. О численном решении краевых задач для систем обыкновенных линейных дифференциальных уравнений // Успехи математических наук. -1961. XVI, Вып. 3(99). С. 171−174.
- Годунов С.К. Метод ортогональной прогонки для решения систем разностных уравнений // Журнал вычислительной матем. и матем. физики. -1962. -2, № 6. С. 972−982.
- Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. -М.: Наука, 1977. -400 с.
- Гольденблат И.И., Николаенко H.A. Расчёты температурных напряжений в ядерных реакторах. -М.: Госатомиздат, 1962. 157 с.
- Григоренко Я.М., Василенко А. Т., Панкратова Н. Д. К определению температурных полей и напряжений в ортотропных слоистых цилиндрах // Математические методы и физико-механические поля. -1983. -Вып. 18. -С. 67−72.
- Григоренко Я.М., Василенко А. Т., Панкратова Н. Д. Статика анизотропных оболочек. Киев: Вышя школа, 1985. -190 с.
- Дарков A.B., Шапошников H.H. Строительная механика: Учебник. 11-е изд., стер. СПб.: Изд-во «Лань», 2008. -656с. ил.
- Даутов Г. З. Программирование МКЭ в MATLAB. Изд-во: Казанского университета, 2010. 71 с.
- Десов А.Е. Тяжелые и гидратные бетоны для защиты от радиоактивных воздействий. М.: Стройиздат, 1956. 351 с.
- Длугач М.И. Метод сеток в смешанной плоской задаче теории упругости. -Киев: Наук, думка, 1964. -260с.
- Дубровский В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1977. -278 с.
- Дубровский В.Б., Кириллов А. П. Строительство атомных электростанций: Учебник для вузов / Под ред. В. Б. Дубровского. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатом-издат, 1987. -248 с: ил.
- Дубровский В.Б., Облевич 3. Строительные материалы и конструкции защит от ионизирующих излучений: Совм. сов.-пол. изд. / Под ред. В. Б. Дубровского. -М.: Стройиздат, 1983. -240 с.
- Дубровский A.B., Хечумов P.A. Исследование напряжённого состояния некоторых строительных конструкций под воздействием ионизирующих излучений. ВАНИТ, вып. 2, 1978.
- Жолдак Г. И., Иванов В. Н. Конструкции сухой защиты ядерного реактора АЭС // Вопросы атомной науки и техники. Проектирование и строительство. -М., 1984. -Вып. 2 (18). -С. 25−30.
- Зарубин B.C. Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций. -М.: Мир, 1986. -318с.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. -М.: Мир, 1986. -318с.
- Израилев Ю.Л. и др. Точные аналитические решения трехмерных задач термоупругости // Проблемы прочности. -1985. -№ 5. С.27−32.
- Ильюшин A.A., Огибалов П. М. Упруго-пластические деформации полых цилиндров. -М.: Изд-во МГУ, 1960. -277с.
- Каплун A.B., Морозов Е. М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. -М.: Едиториал УРСС, 2003. -272 с.
- Квитка. A.M., Ворошко П. П., Бобрицкая С. Д. Напряженно-деформи-ровананное состояние тел вращения. Киев: Наук, думка, 1974. -209 с.
- Кирилов А.П., Николаев Ю. Б., Охлопков М. Л. Разработка конструкции и исследование преднапряженного железобетонного корпуса реактора АСТ-500 // Вопросы атомной науки и техники. Проектирование и строительство. -М., 1984. -Вып. 2(18). -С. 101−107.
- Коваленко А.Д. Основы термоупругости. Киев: Наук, думка, 1970. -307 с.
- Колтунов М.А., Васильев Ю. Н., Черных В. А. Упругость и прочность цилиндрических тел. -М.: Высш. школа, 1975. -526с.
- Колтунов М.А., Васильев Ю. Н., Пасько Д. Н. Прочность полых цилиндров. -A4.: Машиностроение, 1981. -264с.
- Колтунов М.А., Кравчук A.C., Майборода В. П. Прикладная механика деформируемого твёрдого тела: Учеб. пособие для студ. вузов. -М.: Высш. школа, 1983. -349 с.
- Кол чин Г. Б. Расчёт элементов конструкций из упругих неоднородных материалов. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1971. -172 с.
- Колчин Г. Б. Плоские задачи теории упругости неоднородных тел. -Кишинев: Штиинца, 1974. -120с.
- Коляно Ю.М. Применение обобщённых функций в термомеханике кусочно-однородных тел // Математические методы и физико-механические поля. -Киев: Наук, думка, 1978. -Вып. 7. -С. 7−11.
- Комаровский А.Н. Строительство ядерных установок. —М.: Атомиздат, 1969. -502с.
- Коренев Б.Г. Задачи теории теплопроводности и термоупругости. Решения в бесселевых функциях. -М.: Наука, 1980. -400с.
- Кунташев П.А., Немировский Ю. В. О решении внапряжениях задачи термоупругости неоднородных тел по методу возмущений // Прикл. ма-тем. и механика. -1985. -49, №. -С. 344−347
- Ленский B.C. Влияние облучения на механические свойства твёрдых тел // Инж сб. 1960. № 28. С. 97−133.
- Леонтьев H.H., Дёмин И. И. А4етод конечных элементов в теории сооружений: Учеб. пособие. -М.: МИСИ, 1979. -75 с.
- Лисищын Б.М., Булыга К. Б. Приближенное решение задач теплопроводности и термоупругости с учетом неоднородности среды // Прикладная механика. -1980. -16, № 5. С. 20−36.
- Ломакин В.А. Теория упругости неоднородных тел. -М.: Изд-во МГУ, 1967. -367 с.
- Любимов А.К. Применение системы А^УБ к решению задач механики сплошной среды. Практическое руководство / Под ред. проф. А. К. Любимова. Нижний Новгоров: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2006. 227 с.
- Маргулис У.Я. Радиация и защита. -М.: 1974. -160с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. -М.: Наука, 1977. -534 с.
- Мелан Э., Паркус Г. Температурные напряжения, вызванные стационарными температурными полями. -/, М.: Физматгиз, 1958. -167 с.
- Мельников Н.П. Конструктивные формы и методы расчета ядерных реакторов. Изд. 2-е, доп. и перераб. -М.: Атомиздат, 1972. -550 с.
- Милованов А.Ф. Жаростойкий железобетон. -М.: Госстройиздат, 1963. -232 с.
- Михлин С.Г. Плоская задача теории упругости // Труды сейсм. ин-та АН СССР. -1935. -№ 65. -84 с.
- Михлин С.Г. Плоская задача теории упругости для неоднородной среды // Труды сейсм. ин-та АН СССР. -1935. -№ 66. -16 с.
- Михлин С.Г. Численная реализация вариационных методов. -М.: Наука, 1966. -432 с.
- Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. -Изд. 2-е перераб. и доп. -М.: Наука, 1970. -512 с.
- Молчанов И.Н. Численные методы решения некоторых задач теории упругости. -Киев: Наук, думка, 1979. -315с.
- Морозова Т.П. Задача термоупругости для кругового кольца с учётом зависимости свойств материала от температуры // Задачи прикл. теории упругости. Саратов, 1985. -С. 54−59.
- Москвитин В.В. Сопротивление вязко-упругих материалов (применительно к зарядам ракетных двигателей на твёрдом топливе). -М.: Наука, 1972. -327с.
- Мяченков В. И., Григорьев И. В. Расчет составных обол очечных конструкций на ЭВМ: Справочник. -М.: Машиностроение, 1981. -216с.
- Мяченков В.И., Мальцев В. М. Методы и алгоритмы расчета пространственных конструкций на ЭВМ PC. -М.: Машиностроение, 1984. -277с.
- Никишин B.C., Шапиро Г. С. Проставнственные задачи теории упругости для многослойных сред. -М.: ВЦ АН СССР, 1970. -260 с.
- Никишин B.C. Задачи теории упругости для неоднородных сред. -М.: ВЦ АН СССР, 1976. -60 с.
- Новацкий В. Вопросы термоупругости. -М.: Изд-во АН СССР, 1962. -364 с.
- Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. — М.: Мир, 1982. -304 с.
- Оганов Э.П., Синюков A.M. Температурные напряжения в неоднородном цилиндре конечной длины // Механика полимеров. -1968. -№ 4. -С. 710−715.
- Оганов Э.П., Синюков A.M. Применение метода коллокаций при решении одной контактной задачи термоупругости для короткого цилиндра // Изв. АН СССР. Механика твердого тела. -1969. -С. 99−104.
- Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. -М.: Мир, 1976. -464с.
- Панкратова Н.Д. К расчету термонапряженного состояния толстостенных цилиндрических оболочек // Тепловые напряжения в элементах конструкций. -Киев: Наук, думка, 1980. -Вып. 20. -С. 63−65.
- Панкратова Н.Д. Исследование напряжённо-деформированного состояния цилиндрическихх оболочек на основе уравнений теории упругости // Прикладная механика. -1983. -19, № 12. С. 72−74.
- Пергаменщик Б.К., Лавданская Г. А. Температурное поле в толстостенном цилиндре с внутренними источниками тепловыделений // Материалы и конструкции защит ядерных установок: Сб. трудов № 56. /МИСИ им. В. В. Куйбышева. М., 1968. -С. 35−42.
- Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности. -М.: Изд-во МГУ, 1981. -344с.
- Победря Б.Е. О вычислительной механике деформируемого твердого тела // Математические методы механики деформируемого твердого тела. Сер. Прочность и вязкоупругопластичность. -М.: Изд-во МГУ, 1986. -С. 124−129.
- Подстригач Я.С., Ломакин В. А., Коляно Ю. М. Термоупругость тел неоднородной стурктуры. -М.: Наука, 1984. -368 с.
- Подстригач Я.С., Коляно Ю. М. Термомеханика неоднородных структур // Воздействие концентрированных потоков энергии на материалы. -М., 1985. С. 36−42.
- Прокопьев В.И., Горилько Г. И. Расчет корпуса теплового аккумулятора методом конечных элементов // Строительная механика и расчет сооружений. -1985. -№ 4. С. 14−17.
- Прокопьев В.И., Дубровский A.B., Исаков Р. В. Расчет сухой защиты реактора на радиационную нагрузку. ВАНИТ ПС, вып. 3(10), 1981.
- Радиационная стойкость материалов. Справочник. / Под. ред. В. Б. Дубровского. -М.: Атомиздат, 1973. -264с.
- Рвачёв В.Л., Синекоп Н. С., Кравченко Л. К. Осесимметричная задача теории упругости для неоднородного цилиндра // Прикладная механика. -1986. -22, № 1, С. 18−23.
- Рихтмайер Р.Д., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. -М.: Мир, 1972. -418с.
- Сайманин A.C., Петрова H.A. Численное решение осесимметричной задачи теории упругости // Расчёты на прочность и жесткость. -М., 1984. -№ 6. С. 54−65.
- Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем. -М.: Наука, 1973. -552с.
- Самарский A.A., Андреев В. Б. Разностные методы для эллиптических уравнений. -М.: Наука, 1976. -352 с.
- Самарский A.A., Николаев Е. С. Методы решения сеточных уравнений. -М.: Наука. 1978. -589 с.
- Сахаров A.C., Гуляр А. И., Топор А. Г. Численное решение задач термоупругого равновесия неосесимметрично нагруженных тел вращения // Прикладная механика. -1986. -22, № 6. С. 7−13.
- Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. -М.: Мир, 1979. -329 с.
- Сеницкий Ю.Э. Расчет неоднородных анизотропных цилиндра и сферы при действии произвольной радиально-симметричной динамической нагрузки // Прикладная механика. -1978. -19, № 4. С. 9−15.
- Смолов A.B. Напряжённо-деформированное состояние неоднородных упругих цилиндров под действием силовых и температурных нагрузок: Спец. 01.02.03 — Строительная механика: Дисс. .кандидата технических наук. -М. 1987. -184 с.
- СНиП 2.03.04−84. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. -54 с.
- Стренг Г., Фикс Дж. теория метода конечных элементов. -М.: Мир, 1977.-349 с.
- Сычёв М.П. О реализации двусторонней оценки точности при численном решении задач термоупругости // Расчет теплонапряженных элементов конструкций: Сб. трудов № 325. -/, М.: МВТУ, 1980. -С. 99−114.
- Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. -М.: Наука, 1975. -575 с.
- Третьяченко Г. Н., Грачёва Л. И. Термические деформации неметаллических деструктирующих материалов. Киев: Наук, думка, 1983. -248 с.
- Феодосьев В.И. Прочность теплонапряженных узлов жидкостных ракетных двигателей. -М.: Оборонгиз, 1963. -212с.
- Хейгеман JL, Янг Д. Прикладные итерационные методы. -М.: Мир, 1986. -448 с.
- Хечумов P.A., Дубровский A.B. Изменение свойств материала по объему облучаемой конструкции. ВАНИТ ПС, вып. 2(4), 1979.
- Шевляков Ю.А. Матричные алгоритмы в теории упругости неоднородных сред. Киев-Одесса: Выщя школа, 1977. -216 с.
- Andrejew W.I. Zagadnenia koncentracji napr§ zeri w otoczeniu otworow w osrodku niejednorodnym. Cz§ scl // Mechanika teoretyczna і stosowana. -1980. -t. 18, № 4. -S. 519−534.
- Andrejew W.I. Zagadnenia koncentracji napr§ zeii w otoczeniu otworow w osrodku niejednorodnym. Cz§ scII // Mechanika teoretyczna і stosowana. -1981. -t. 19, № 1. -S. 42−55.
- Annales de l’lnstitute Technigue du Batiment ef des Trawant Publics, Sorn., 1964. № 199.
- Cross J.G. Stress analysis of axisimmetric solids with asymmetric propertis // AIAA Journ. -1972. v. 10m, № 7. P. 866−871.
- Filon L.N.G. On the elastic Equilibrium of Circular Cylinder under Certain Plastical Systems of load // Phil. Trans, of the Royal Society of London. -1902. -Ser. A. v. 198, № 4. -P. 147−233.
- Fraejs B. de Venbeke. Displacement and equilibrium models in the finite element methods // Stress Analysis (O. S. Zienkiewicz and Holister Ed). -New-Jork (Wiley): 1965. -ch.9. -P. 360.
- Oden J.Т., Lee J.K. Theory of mixed and hybrid finite element approximations in lineary elasticity // Sect. Notes Math. -1976. -№ 303. -P. 90−109.
- Radioactive waste mamagement — a second bite at the cherry. —Atom (Gr. Brit) 1985, 343, P. 23−24.
- Sokolowski M. Lastosowanie metody malych parametrou w zagadnieniach plyt // Arch. Mech. stos. -1953. -№ 3. -S. 415−436.
- Sokolowski M. Dwustopniowy sposob obliczania pewnego tupu plyt ortotropowych // Rorpr. inz. -1954. t.2, № 2. -S. 216−230.
- IFER. Internet Finite Element Resources Describes and provides access to finite element analysis software via the Internet, http://homepage. usask. ca/~ijm451/finite/feresources/
- Open Course-ware on Linear finite element method, http://ocw.mit. edu/resources/
- The International Association for the Engineering Analysis Community, http://www.nafems.org/
- Finite Element Analysis Resources — Finite Element news, articles and tips, http: //www. f eadomain. com/
- Mathematics of the Finite Element Method, http://math.nist.gov/ mcsd/savg/tutorial/ansys/FEM/