Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2011 № 1

Проблеми міцності. -2011. -№. 1.


В. Т. ТРОЩЕНКО, Л. А. ХАМАЗА, В. О. АПОСТОЛЮК, Ю. М. БАБИЧ, "Деформаційні криві втоми сталей і методи визначення їх параметрів. Повідомлення 2. Методи, засновані на використанні штучних нейронних мереж " (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 5-26 (2011).Скачати
Досліджено можливість використання штучних нейронних мереж для прогнозування деформаційних характеристик сталей (параметрів рівняння кривої утоми Басквіна-Менсона-Коффіна) на основі характеристик міцності і пластичності при статичному навантаженні шляхом створення чотирьох незалежних нейронних мереж із різною конфігурацією вхідних і вихідних даних. Показано, що прогнозування параметрів рівняння Басквіна-Менсона-Коффіна і розрахунок довговічностей при використанні штучних нейронних мереж забезпечують більш високу точність, ніж існуючі традиційні методи.
Ключові слова: штучна нейронна мережа, параметри рівняння кривої втоми Басквіна-Менсона-Коффина, довговічність, характеристики міцності та пластичності при статичному навантаженні.

В. А. БАЖЕНОВ, O. I. ГУЛЯР, С. О. ПИСКУНОВ, O.С. САХАРОВ, O.O. ШКРИЛЬ, Ю. В. МАКСИМ’ЮК, "Рішення лінійних і нелінійних просторових задач механіки руйнування на основі напіваналітичного методу скінченних елементів. Повідомлення 1. Теоретичні основи та дослідження ефективності скінченноелементної методики рішення просторових задач механіки руйнування" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 27-39 (2011).Скачати
Викладено теоретичні підходи і методику обчислення параметрів нелінійної механіки руйнування в призматичних тілах із тріщинами з використанням методу скінченних елементів. Проаналізовано ефективність запропонованих підходів і вірогідність отримуваних результатів.
Ключові слова: механіка руйнування, інваріантний J-інтеграл, контур інтегрування, метод скінченних елементів, лінійна і нелінійна задачи.

І. Д. БРЕСЛАВСЬКИЙ, О. О. СТРЕЛЬНИКОВА, К. В. АВРАМОВ, “Вільні коливання пологої оболонки в рідини при геометрично нелінійному деформуванні” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 40-50 (2011).Скачати
Запропоновано метод розрахунку нелінійних коливань пологих оболонок у рідині. Знайдено власні форми і частоти лінійних коливань у рідині, потім нелінійні коливання оболонки розкладаються в ряд за отриманими власними формами системи. Для отриманої моделі оболонки зі скінченним числом ступенів вільності визначаються нелінійні нормальні форми Шоу-П’єрра.
Ключові слова: геометрично нелінійне деформування пологих оболонок, взаємодія оболонок з рідиною, нелінійні нормальні форми коливань.

В. П. СИЛОВАНЮК, Р. Я. ЮХИМ, “Зміцнення матеріалу в результаті “заліковування” тріщин та порожнин”, Проблеми міцності, № 1, 51-62 (2011).Скачати
На основі δс -моделі пружно-пластичного тіла з тріщиною встановлено параметри, які впливають на ефективність "заліковування” дефектів типу тріщин, якщо їх заповнити іншим матеріалом. Побудовано залежності, що дозволяє прогнозувати ступінь відновлення міцності тіла з тріщиною при різних варіантах заповнення. Встановлено "характеристичну відстань”, на яку підростає тріщина (заповнена або вільна), коли інтенсивність зовнішніх навантажень сягає граничного значення. Показано, що для незаповнених макротріщин ця відстань е константою матеріалу і складає деяку частину пластичної зони, що утворюється біля дефекту.
Ключові слова: тріщина, пластична зона, інтегро-диференціальне рівняння, деформація, міцність, граничне навантаження, характеристична відстань.

А. О. ХОЦЯНОВСЬКИЙ, “"Прогнозування довговічності титанових і алюмінієвих сплавів при фреттинг-втоми за різними критеріями зростання тріщини. Повідомлення 2. Застосування методики для зразків круглого перетину з напівеліптичною тріщиною і облік залишкових напружень" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 63-81 (2011).Скачати
Із метою відтворення реальних умов фретинг-утоми у циліндричних елементах конструкцій проведено експериментальні дослідження фретинг-утоми циліндричних зразків з увігнутими циліндричними накладками типу “місток”. Із використанням відомих розв’язків для коефіцієнтів інтенсивності напружень у напівеліптичних тріщинах, що розвиваються в циліндричних зразках, виконано прогнозування кінетики росту фретинг-утомних тріщин за допомогою двопараметричної моделі, описаної у повідомленні 1. Отримано задовільну збіжність розрахункових значень довговічності з експериментальними для сплаву АМгбН з варіюванням експериментальних умов фретингу (контактним навантаженням, амплітудою ковзання та коефіцієнтом тертя). Для сплаву ВТ9 апробовано методику, що дозволяє врахувати розподіл залишкових напружень у приповерхневих шарах матеріалу при розрахунках напружено-деформованого стану та довговічності в умовах фретинг-утоми.
Ключові слова: фретинг-утома, стадії розвитку тріщин, ефективний коефіцієнт інтенсивності напружень, діаграма утомного руйнування, розрахунок довговічності.

В. В. ПОКРОВСЬКИЙ, В. Г. СИДЯЧЕНКО, В. М. ЄЖОВ, "Розрахунково-експериментальне дослідження розкриття вершини тріщини та залишкових напружень після попереднього термомеханічного навантаження" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 82-94 (2011).Скачати
Для реакторної сталі 15Х2МФА(Ш) виконано експериментальний та розрахунковий аналіз факторів, що впливають на підвищення в’язкості руйнування на нижньому шельфі температурної залежності після попереднього термомеханічного навантаження. За допомогою методу стереоскопічної фрактографії та чисельно показано, що вершина тріщини після попереднього термомеханічного навантаження залишається притупленою. Це знижує сингулярність напружень при наступному навантаженні та підвищує в’язкість руйнування матеріалу. Наведено дані розрахунку залишкових напружень і розкриття вершини тріщини при попередньому термомеханічному навантаженні та після розвантаження. Показано задовільну збіжність результатів розрахунку з відомими аналітичними залежностями й експериментальними даними.
Ключові слова: попереднє термомеханічне навантаження, в'язкість руйнування, теплотривкі реакторні стали.

Г. В. ЦИБАНЬОВ, А. І. НОВІКОВ, "Розрахункова модель граничного зміцнення матеріалів при багатоциклової втоми і визначення її параметрів. Повідомлення 2. Розрахунковий опис кінетики непружних циклічних деформацій" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 95-103 (2011).Скачати
За допомогою описаної раніше авторами моделі граничного зміцнення матеріалів, що базується на урахуванні зміцнення в зоні локалізації непружних деформацій, оцінюється їх багатоциклова довговічність. Розроблено метод визначення локальної непружної деформації для простого випадку навантаження. Показана перспектива використання моделі для різноманітних складних випадків навантаження.
Ключові слова: граничне зміцнення матеріалу, довговічність, локальна зона, локальна циклічна границя плинності, непружні деформації.

В. П. ШВЕЦЬ, М. Р. МУЗИКА, I. В. МАКОВЕЦЬКИЙ, П. О. БУЛАХ, “Контроль поточного стану металу стрілкового переводу в процесі напрацювання“, Проблеми міцності, № 1, 104-108 (2011).Скачати
Наведено результати дослідження пошкодженості металу залізничного стрілкового переводу в процесі експлуатації за параметрами розсіяння характеристик твердості. Запропоновано показники оцінки степені пошкодженості металу.
Ключові слова: стрілковий перевід, пошкодженість, розсіяння твердості, однорідність матеріалу.

Є. В. ВОРОБЙОВ, Т. В. АНПІЛОГОВА, "Моделювання процесу низькотемпературної стрибкоподібної деформації металів" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 109-121 (2011).Скачати
Побудовано нелінійну модель процесу низькотемпературної переривчастої плинності металів, що дозволяє описати усю сукупність стрибків деформації у залежності від механічних властивостей матеріалу та динамічних характеристик системи навантажування. Адекватність моделі підтверджено експериментально на аустенітній сталі та алюмінієвому сплаві.
Ключові слова: математична модель, стрибок деформації, що визначае параметри, механічні характеристики, температура.

В. О. БАЖЕНОВ, О. С. ПОГОРЕЛОВА, Т. Г. ПОСТНИКОВА, "Вплив конструктивних параметрів виброударной системи на її динаміку" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 122-133 (2011).Скачати
Аналізується залежність характеристик динамічної поведінки нелінійної віброударної системи від зміни деяких її параметрів: коефіцієнтів демпфірування; модуля пружності та виду поверхні одного з тіл, що співударяються. Встановлено існування двоударного субгармонічного режиму коливань системи.
Ключові слова: віброударний рух, виброударний майданчик, моделювання удару, сила контактної взаємодії, напіврозмах коливань, сили опору.

А. В. ВИСОТСЬКИЙ, О. В. ІВАНОВ, М. Є. КОЛОТНИКОВ, "Аналіз тріщиностійкості зразків з гранульованого сплаву ЕП741НП в умовах малоцикловой втоми із застосуванням методу скінченних елементів" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 134-141 (2011).Скачати
Аналізуються можливості використання методик розрахунку тріщиностійкості, що базуються на методі скінченних елементів та залежностях механіки руйнування, на основі експериментальних даних, отриманих при випробуваннях зразків на малоциклову втому. Оцінюється вплив дефектів, що мають місце в гранульованому матеріалі, на довговічність зразків. Отримано добрий збіг розрахункових результатів з експериментальними, що підтверджує обґрунтованість використання даних розрахункових методик та можливість з їхньою допомогою аналізувати тріщиностійкість і встановлювати ресурс реальних деталей газотурбінних двигунів. Виявлені у процесі випробувань особливості руйнування гранульованого матеріалу можуть бути враховані при проектуванні нових зразків авіаційної техніки.
Ключові слова: тріщина, тріщиностійкость, метод скінченних елементів, газотурбінний двигун, випробування зразків, малоциклова втома.

В. В. КЛИПАЧЕВСЬКИЙ, М. М. ТЕСЛЮК, ” Використання графічного програмування при випробуваннях матеріалів на термічну втому та циклічну міцність” Проблеми міцності, № 1, 142-152 (2011).Скачати
Описано модернізацію існуючих машин для випробувань зразків матеріалів на термічну втому та циклічну міцність. Модернізація машин полягає у використанні графічного програмування для задания режимів циклічного нагрівання або механічного навантаження та фіксації в електронному вигляді результатів випробувань. Приведено результати випробувань лабораторних зразків на термічну втому та циклічну тріщиностійкість за частоти навантаження 0,016 Гц.
Ключові слова: термічна втома, циклічне навантаження, програмне забезпечення Lab VIEW, тензопідсилювач, циклічна міцність.

І. Х. АБДУКАДИРОВА, Д. П. ТАДЖИБАЄВ, "Вплив реакторного випромінювання на мікротвердість авіалів типу САВ-1" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 153-159 (2011).Скачати
Проведено експериментальне дослідження мікротвердості вихідних зразків авіалей типу САВ-1. Досліджується процес радіаційного модифікування даної механічної характеристики сплаву в результаті опромінення в каналах ядерного реактора ВВР-СМ. Виявлено нелінійну закономірність зміцнення матеріалу після реакторного опромінення невеликими флюєнсами (1015-1018 нейтр/см2). Установлено, що величина радіаційного ефекту зміни мікротвердості авіалей являє собою деяку функцію значення дози опромінення і навантаження на індентор. Обговорюються можливі причини виявленого підвищення твердості ряду використаних пластин. Припускається, що радіаційно-індуковане зміцнення алюмінієвих сплавів може бути зумовлене генерацією точкових дефектов і дислокацій, закріпленням останніх дефектами і продуктами розпаду фаз проникнення.
Ключові слова: мікротвердість, авіаль, зміцнення, фази проникнення, флюєнс нейтронів, радіаційні дефекти, конструкційні матеріали, оболонки твелів.