Fundamentals of thermoelasticity

Kovalenko, A. D.

doi:10.1007/bf01527541

Cited by 58 publications

(23 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…When allowed for, large thermal perturbations add much complexity to the problem because it becomes necessary to solve a nonlinear heat-conduction problem and an elastic problem for an inhomogeneous material. The model is based on an approach that employs the second law of thermodynamics formulated as the Clausius-Duhem inequality [26]. Many mechanicians were skeptical about this approach, considering it formal.…”

Section: Nonlinear Coupled Problems Of Thermoelasticity For Inelasticmentioning

confidence: 99%

On A. D. Kovalenko's Research Works on the Thermomechanics of Coupled Fields in Materials and Structural Members and Its Further Development

Карнаухов

2005

Int Appl Mech

View full text Add to dashboard Cite

A brief review is given to the research works of Academician A. D. Kovalenko that laid the foundations of the thermomechanics of coupled fields in inelastic materials and structural members under monoharmonic loading. The developments of Kovalenko's ideas by the associates of the Thermoelasticity Department founded by him are pointed out Introduction. All the research activity of Anatolii Dmitrievich Kovalenko was related to the S. P. Timoshenko Institute of Mechanics. First studies on thermomechanics were conducted by him back in the 40s. The department established by Kovalenko in 1946 is still functioning. It was renamed Thermoelasticity Department in 1972. By that time, Kovalenko was a noted scientist in the Soviet Union, an authority in the field of solid mechanics, and the founder and manager of the Ukrainian School of Thermomechanics. Rapid development of technology, specifically space and missile technology, attached primary importance to the thermomechanics of materials and structural members. All-Union symposiums on thermal stresses in structural members directed by Kovalenko played an important role in the coordination and development of thermomechanics research in the Soviet Union. These symposiums were held in a very favorable season-early summer-in Kanev, one of the most beautiful places of Ukraine, where Taras Grigor'evich Shevchenko, a brilliant Ukrainian poet and thinker, was buried. Often, mechanicians, who had arrived from every corner of the country, read their papers right on the bank of Dnepr, in homelike atmosphere strengthening business and friendly relations, which were then maintained for many years. That is why these symposiums were very popular among Soviet scientists, designers, and leading experts in many fields of technology, who felt obliged to attend these symposiums. The most active attendees were Ukrainian scientists, especially those from the Western Ukraine, where (in Lvov) in the 60s young scientists guided by Ya. S. Podstrigach teamed to do research on solid thermomechanics. Kovalenko provided all-round support to this team.Thermomechanics is still of interest for scientists all over the world. International congresses on thermal stresses have been held regularly (once in two years). The area of research on the thermomechanics of materials and structural members has extended substantially. Problems of influence of interacting mechanical, thermal, and electromagnetic fields on the deformation processes have come to the fore. The interaction of mechanical and electromagnetic fields in piezoelectric materials makes it possible to control the mechanical and thermomechanical states of structural members. Where mechanics, physics, chemistry, and biology overlap, new divisions of solid mechanics appeared aiming to describe the behavior of structures as that of living organism and to examine the behavior of so-called smart materials and structures [69][70][71]. Kovalenko always maintained ties with industry and was highly sensitive to the development trends of solid mechanics. In his...

show abstract

Section: Nonlinear Coupled Problems Of Thermoelasticity For Inelasticmentioning

confidence: 99%

On A. D. Kovalenko's Research Works on the Thermomechanics of Coupled Fields in Materials and Structural Members and Its Further Development

Карнаухов

2005

Int Appl Mech

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Aspects of problem solving and specific problems in thermoelasticity are addressed in [16,17,21,23,25,26].…”

Section: Stress Problem In Thermoelasticitymentioning

confidence: 99%

Stress solutions to the three-dimensional problem of elasticity

Borodachev

2006

Int Appl Mech

View full text Add to dashboard Cite

New representations of the stress tensor in the linear theory of elasticity and thermoelasticity are proposed. These representations satisfy the equilibrium equations and the strain compatibility equation. The stress tensor is expressed in terms of a harmonic tensor or a harmonic vector. The second boundary-value problem for an elastic half-space and an elastic layer is solved as an example Keywords: three-dimensional theory of elasticity, thermoelasticity, stress problem formulation, harmonic tensor, harmonic vector, elastic half-space, elastic layer, Fourier transform where $ Φ is a symmetric tensor of the second rank.

show abstract

“…Как известно [8,9], напряжения в пластинах и оболочках, вызванные перепадом температур по толщине, зависят от величины этого перепада и не зависят от толщины. Уменьшение толщины приведет к снижению перепада и уменьшению тепловых напряжений.…”

unclassified

Appearance of cracks in casing of hot blast duct: numerical estimation of causes

Cherniavsky¹

2017

MEI

View full text Add to dashboard Cite

Воздухонагреватель доменной печи имеет металлический корпус, футерованный из-нутри огнеупорным кирпичом. Технологический процесс предполагает циклическое изме-нение температуры газов внутри нагревателя от 400 до 1200 °С с длительностью цикла 3 часа. После определенной наработки в металлическом корпусе появляются трещины. Внутренне давление в корпусе невелико, но трещины тем не менее представляют опас-ность, поскольку поток горячего (1200 °С) обогащенного кислородом воздуха из трещины может повредить окружающие конструкции. Способы борьбы с трещинами зависят от ме-ханизма их образования. В качестве возможных механизмов рассматривались нескомпен-сированные силы от теплового расширения всей конструкции в целом, вибрации и терми-ческие напряжения от локальной неравномерности нагрева кожуха.Наблюдаемые трещины имеют различную ориентацию и в ряде случаев расположены достаточно близко друг к другу. Такая картина характерна для тепловых трещин и не ха-рактерна для трещин, вызванных механическими нагрузками и/или вибрациями. Расчет-ный анализ показал, что наблюдаемая неравномерность температуры (весьма малая на на-ружной поверхности кожуха) может быть причиной появления термоусталостных трещин. Фрактографические исследования подтвердили термоусталостный характер трещин. В ка-честве возможной меры борьбы рассмотрено создание 2-слойного кожуха, оценена эффек-тивность такого решения.Ключевые слова: температурные напряжения, термическая усталость, трещины.Для обеспечения горячего дутья, т. е. подогрева, подаваемого в доменную печь обогащенно-го кислородом воздуха, применяются воздухонагреватели циклического действия -дымовые га-зы нагревают кладку из огнеупорного кирпича, которая затем отдает тепло продуваемому через нее воздуху. Наличие нескольких воздухонагревателей позволяет сделать процесс подачи горяче-го дутья непрерывным.На Нижнетагильском металлургическом комбинате воздухонагреватели представляют собой крупногабаритные конструкции (диаметром около 10 и высотой 43 м), состоящими из металли-ческого кожуха, футерованного изнутри огнеупорным кирпичом и заполненного динасовыми и шамотными фасонными деталями. В верхней части располагается форкамера с газовыми горел-ками для дополнительного подогрева газов (воздухонагреватели Калугина [1-3]). Для компенса-ции тепловых напряжений в конструкции воздухонагревателя предусмотрены тепловые швы (за-зоры) и упругие опоры. Тем не менее после нескольких лет эксплуатации на кожухе появляются трещины (рис. 1), истекающий из которых горячий (1200 °С) обогащенный кислородом воздух может представлять существенную опасность для окружающих конструкций.Способы борьбы с трещинами зависят от механизма их образования. В качестве возможных механизмов рассматривались нескомпенсированные силы от теплового расширения всей конст-рукции в целом (возникающие, например, при недостаточной податливости упругих опор), виб-рации от потока газа (при расходе 4500 м 3 /мин скорость его -более 60 м/с) и термические на-пряжения от локальной неравномерности нагрева кожуха.Наблюдаемые трещины имеют различную орие...

show abstract

Fundamentals of thermoelasticity

Cited by 58 publications

References 0 publications

On A. D. Kovalenko's Research Works on the Thermomechanics of Coupled Fields in Materials and Structural Members and Its Further Development

On A. D. Kovalenko's Research Works on the Thermomechanics of Coupled Fields in Materials and Structural Members and Its Further Development

Stress solutions to the three-dimensional problem of elasticity

Appearance of cracks in casing of hot blast duct: numerical estimation of causes

Contact Info

Product

Resources

About