Моделювання нагріву та виникнення термічних напружень в шаруватій структурі метал – інтерметалід – метал

Анотація

Змодельовано нагрів і виникнення термічних напружень у пластині шаруватого композиту товщиною 5 мм в умовах характерних для стінок камер згоряння реактивних двигунів. Композит створюється чергуванням шарів Cr-NbCr2-Nb. Товщина металічних шарів варіювалась (2,5 – 0,5 мм), тоді як шари інтерметаліду залишалися однакової товщини 10 мкм. Показано, що не залежно від товщини шарів композиту час досягнення стаціонарного розподілу температур по перетину пластини складає біля 100 секунд. Перепад температур по товщині пластини при досягненні стаціонарного режиму складає 10 %. Нагрів пластини на початку вносить додаткові стискуючі напруження в області біля гарячої поверхні. Максимальні напруження виникають в перші 0.2 секунди і являють собою різке збільшення стискуючих напружень. Таким чином, слід звернути увагу на динаміку зміни стискуючих напружень в області біля гарячої поверхні. Найбільш небезпечними в цьому випадку можуть виявитися саме перші моменти нагріву.