Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2012 № 6

Проблеми міцності. -2012. -№. 6.


А. О. ЛЕБЕДЄВ, Є. Р. ГОЛУБОВСЬКИЙ, О. М. ЛОКОЩЕНКО, М. Р МУЗИКА., В. П. ЛАМАШЕВСЬКИЙ, В. П. ШВЕЦЬ, Є. В. ЄФИМЄНКО, "Оцінка граничних рівнів розсіяних пошкоджень в матеріалах при стаціонарних режимах статичного і циклічного навантаження" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 5-13 (2012).Скачати PDF
Представлено результати аналізу можливих варіантів практичного використання концепції розсіяних дефектів при розрахунках конструкцій за допустимою пошкодженістю матеріалу. Оброблено й узагальнено отримані за допомогою методу LM-твердості на зруйнованих після напрацювання в умовах повзучості та циклічної втоми зразках результати щодо граничної пошкодженості деяких сплавів, які широко використовуються в машинобудуванні. Встановлено лінійну кореляцію рівнів граничної пошкодженості з робочими напруженнями при напрацюванні. Запропоновано варіант методики визначення параметрів кореляційного рівняння за результатами базових дослідів.
Ключові слова: машинобудівні матеріали, гранична пошкодженість, твердість, повзучість, циклічна втома, напруження, кореляційні рівняння, кінетичні теорії пошкодженності.

 

О. Г. ГУЛЕНКО, О. О. БУЧАТСЬКИЙ, Б. З. МАРГОЛІН, А. Д. КАШТАНОВ, В. А. ФЕДОРОВ, "Дослідження розвитку тріщини в аустенітних сталях при повзучості з урахуванням впливу попереднього термічного старіння" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 14-33 (2012).Скачати PDF
На основі обробки великого об’єму експериментальних даних, отриманих для сталей аустенітного класу 304 і 316, визначено коефіцієнти в рівнянні швидкості росту тріщини від С*-інтеграла при повзучості. Із метою застосування цього рівняння для вітчизняних аустенітних сталей досліджували швидкість росту тріщини в основному металі, зварному шві і зоні термічного впливу сталей 10Х18Н9 і 08Х16Н11М3 у вихідному (аустенізованому) стані та після тривалого теплового старіння. Запропоновано спосіб урахування теплового старіння при розрахунку швидкості росту тріщини в умовах повзучості.
Ключові слова: повзучість, швидкість росту тріщини, С*-інтеграл, основний метал, зварний шов, зона термічного впливу, теплове старіння.

 

І. В. ОРИНЯК, О. С. ЯКОВЛЄВА, Я. Р. ДУБИК, "Застосування комбінованого методу вагових функцій для визначення площі розкриття наскрізний тріщини в оболонці" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 34-55 (2012).Скачати PDF
Площа розкриття наскрізної тріщини в оболонці є одним з основних розрахункових параметрів в концепції “теча перед руйнуванням”. Існуючі методи її визначення, по суті, розглядають оболонку як плоске тіло і не враховують лінійно змінну складову поля переміщень (як у теорії пластин). На основі комбінованого методу вагових функцій запропоновано просту процедуру отримання наближеного виразу для визначення фундаментального поля переміщень внаслідок дії зосереджених сили і моменту на береги тріщини у вигляді суми однорідної та лінійно змінної по товщині стінки складових. Це дозволяє, зокрема, отримати зручні формули для визначення площі розкриття тріщини в поліноміальному полі як мембранних, так і лінійних напружень. Для циліндричної оболонки з поздовжньою та поперечною тріщинами порівнюются отримані величини площі з такими, що є в літературних джерелах. Оцінено внесок лінійної складової в загальну площу розкриття тріщини.
Ключові слова: наскрізна тріщина, коефіцієнт інтенсивності напружень, вагова функція, площа розкриття тріщини.

 

В. К. ХАРЧЕНКО, В. В. БУХАНОВСЬКИЙ, "Високотемпературна міцність тугоплавких металів, сплавів і композиційних матеріалів на їх основі. Повідомлення 2. Сплави молібдену і ніобію" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 56-66 (2012).Скачати PDF
Узагальнено результати досліджень механічних характеристик молібденових і ніобієвих сплавів та їх зварних з’єднань, що використовуються в ракетно- космічній техніці. Дослідження проводили в умовах короткочасного, тривалого статичного і малоциклового навантаження на малих часових базах у діапазоні температур 290...2270 К.
Ключові слова: молібденові і ніобієві сплави, короткочасна міцність, тривала міцність, малоциклова міцність, секундна повзучість, пластичність, високі температури, кореляційний зв'язок.

 

Л. Є. МАТОХНЮК, Т. Ю. ЯКОВЛЄВА, О. В. БЯЛОНОВИЧ, "Прогнозування характеристик опору втоми металів в гігацікловой області за результатами високочастотних випробувань. Повідомлення 2. Застосування моделі накопичення втомних пошкоджень" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 67-80 (2012).Скачати PDF
На основі аналізу основних фізичних процесів, що мають місце в металічному матеріалі при дії циклічних навантажень, запропоновано модель формування і розвитку областей локальної пластичної деформації- Отримано рівняння стану матеріалу для моменту часу, який безпосередньо передує старту утомної тріщини- У рівнянні враховуються частота циклічного навантаження в явному вигляді як фактор, що безпосередньо впливає на швидкість накопичення пошкоджень, і коефіцієнт асиметрії циклу- Рівняння є основою для прогнозування характеристик опору втомі, у тому числі на великих базах навантаження, за різних, включаючи низькі, частот за результатами високочастотних випробувань.
Ключові слова: локальні пластичні деформації, дислокаційна структура, просвічуюча електронна мікроскопія, Фур'є-аналіз зображень, поверхнева енергія, опір втоми, частота навантаження.

 

Г. В. СТЕПАНОВ, О. І. БАБУЦЬКИЙ, Г. В. ЧИЖИК, В. Є. ГРОМОВ, "Вплив імпульсного електричного струму на механічні властивості алюмініду титану, отриманого методом самопоширючого високотемпературного синтезу" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 81-92 (2012).Скачати PDF
Наведено результати досліджень впливу обробки імпульсним електричним струмом на міцність при згині і твердість інтерметаліду алюмінід титану, отриманого методом самопоширюваного високотемпературного синтезу. Показано, що обробка приводить до незначного підвищення міцності і пластичності интерметаліду порівняно з вихідним станом, однак при цьому зменшується його твердість. Мікроструктурні дослідження показують, що зменшення крихкості матеріалу в результаті обробки є наслідком стимульованої струмом зміни тонкої структури матеріалу, перерозподілу пор і зниження залишкових напружень розтягу.
Ключові слова: інтерметалід ТіAl, імпульсний електричний струм, триточковий згин, пористість, рентгенівська дифракція.

 

О. Ю. ЧИРКОВ, "Побудова двошарових схем інтегрування рівнянь пластичної течії в теорії процесів деформування по траєкторіях малої кривизни" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 93-124 (2012).Скачати PDF
Розглянуто методологію побудови сімейства двошарових m-схем інтегрування рівнянь теорії пластичної течі, що описують неізотермічні процеси навантаження за криволінійними траєкторіями деформування малої кривизни. У цьому випадку напружено-деформований стан залежить від історії термосилового навантаження, і процес непружного деформування повинен відслідковуватись на всьому досліджуваному інтервалі часу при покроковому розв’язанні крайової задачі. Основні положення феноменологічної моделі базуються на рівняннях пластичної течі Прандля-Рейсса і умові текучості Губера-Мізеса. Процес навантаження розбивається на окремі розрахункові етапи в часі. Для кожного з них рівняння пластичної течі інтегруються за етап навантаження. Запропоновано загальну схему перетворень для побудови сімейства двошарових m-схем інтегрування рівнянь пластичної течі. Сформульовано умови, за яких ці рівняння пластичності узгоджуються з принципом необоротності роботи на приростах пластичних деформацій і постулатом зміцнення Друкера. Для ілюстрації властивостей розглянутих рівнянь пластичності розв’язано задачу про деформацію круглої тонкостінної труби, що знаходиться під дією осьового розтягу і крутного моменту. Представлено результати розв’язку модельної задачі, що одержані з використанням різних двошарових схем інтегрування. Запропоновано практичні рекомендації стосовно вибору параметра m.
Ключові слова: теорія пластичності, девіатори напружень і деформацій, неізотермічні процеси, пружнопластичне деформування, траєкторії деформування малої кривизни, пропорційне навантаження, термомеханічна поверхня, постулат Друкера.

 

В. В. КАРАЧУН, В. М. МЕЛЬНИК, "Пружнонапружений стан поплавкового підвісу в акустичному полі. Девіація осі фігури" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 125-136 (2012).Скачати PDF
Аналізується природа пружної взаємодії поплавкового підвісу диференціюючого гіроскопа з проникним акустичним випромінюванням і будуються розрахункові моделі явища. Розкривається механізм появи додаткових похибок гіроскопічного датчика кутових швидкостей, які зумовлені дифракційними явищами на рухомій частині приладу. Векторні діаграми пояснюють суть девіації осі фігури в ревербераційному просторі.
Ключові слова: проникливе акустичне випромінювання, циркуляція, поплавковий гіроскоп, пружнонапружений стан, імпедансна поверхня.

 

М. Г. ШУЛЬЖЕНКО, Б. Ф. ЗАЙЦЕВ, М. Є. ВІКМАН, О. В. АСАЄНОК, "Розрахунок коливань ротора з "дихаючою" тріщиною по тривимірної моделі" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 137-145 (2012).Скачати PDF
Представлено методику розрахунку коливань тіла з тріщиною за тривимірною моделлю. “Дихання” тріщини визначається умовами контактування її берегів. Наведено приклади розрахунку.
Ключові слова: ротор, тріщина, тривимірна модель, контакт, скінченний елемент.

 

А. МАЗАХЕРІ, М. О. ШАБАНІ, "Механічні властивості композитів з матрицею зі сплаву A356, зміцнених наночастинками карбіду кремнію" (англ. мов.), Проблеми міцності, № 6, 146-155 (2012).Скачати PDF
Композити з металічною матрицею утворюють групу нових штучно спроектованих матеріалів, у металічну матрицю яких вводяться керамічні зміцнювальні компоненти з метою покращання її механічних властивостей, включаючи питомі міцність і жорсткість, а також зносостійкість, та забезпечення високої корозійної стійкості і високого модуля пружності. Метод композиційного лиття використовувався для введення наночастинок SiC у алюмінієвий сплав та виготовлення нанокомпозитів із металічною матрицею й однорідним розподілом зміцнюваних компонентів. Мікроструктурний аналіз композитів, що отримані методом композиційною лиття, показав однорідний розподіл наночастинок, зменшення розмірів зерен матриці з алюмінієвого сплаву та мінімальну пористість матеріалу. Установлено, що наявність наночастинок карбіду кремнію суттєво підвищує твердість, умовну границю текучості і границю міцності при збереженні початкової пластичності алюмінієвої матриці.
Ключові слова: матриця з алюмінієвого сплаву, карбід кремнію, нано-композити з металевою матрицею, міцність.

 

М. СЕДІГХІ, М. ХОНАРПІШЄХ, "Дослідження впливу холодної прокатки на розподіл залишкових напружень в приповерхневих шарах багатошарового матеріалу, отриманого за допомогою зварювання вибухом" (англ. мов.), Проблеми міцності, № 6, 156-162 (2012).Скачати PDF
Досліджується вплив холодної прокатки на розподіл залишкових напружень у тришарових ламінатах з алюмінієвого та мідного сплавів, що отримані вибуховим зварюванням. Після отримання багатошарових зразків Al-Cu-Al вибуховим зварюванням їх піддавали холодній прокатці до зменшення товщини на 11, 30, 40 и 56%. Профілі розподілу залишкових напружень по глибині холоднокатаних багатошарових та отриманих вибуховим зварюванням зразків вимірювали при послідовному висвердлюванні в них отвору. Результати показують, що на поверхні багатошарового матеріалу, отриманого вибуховим зварюванням, відмічаються високі розтяжні залишкові напруження, рівень яких зменшується під час холодної прокатки. Установлено, що рівень розтяжних залишкових напружень на поверхні холоднокатаних багатошарових зразків є вищим при холодній прокатці, що забезпечує значно більше зменшення товщини зразків.
Ключові слова: залишкові напруги, зварювання вибухом, зниження товщини, коефіцієнт калібрування.

 

Б. Ф. ФЄДОРЄНКО, В. С. ЛУКЬЯНОВ, "Оцінка границі витривалості валів за результатами випробувань їх моделей", (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 163-167 (2012). Скачати PDF
Запропоновано методику оцінки границі витривалості ексцентрикового вала горизонтально-кувальної машини за результатами випробувань його геометрично подібних моделей. Оцінку виконано з використанням аналітичної залежності, що отримана за допомогою методу аналізу розмірностей.
Ключові слова: границя витривалості, аналіз розмірностей, моделювання.