Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2013 № 2

Проблеми міцності. -2013. -№. 2.


Б. 3. МАРГОЛІН, А. А. СОРОКІН, "Фізико-механічна модель в'язкого руйнування опромінених аустенітних сталей" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 5-30 (2013).Скачати PDF
Сформульовано рівняння, що описують зародження і ріст пор при деформуванні опромінених аустенітних сталей в умовах різної жорсткості напруженого стану. Запропоновано критерії руйнування матеріалу внаслідок об’єднання пор за механізмом пластичної нестійкості матеріалу з порами або за канальним механізмом - зрізом перемичок між порами. У рівняннях ураховуються дві популяції пор: деформаційні, що з’явилися в процесі деформування матеріалу, і вакансійні, що виникли при опроміненні матеріалу і приводять до радіаційного розпухання. Виконано моделювання впливу різних чинників (температура випробувань, доза нейтронного опромінення, жорсткість напруженого стану, радіаційне розпухання) на пластичність і тріщиностійкість матеріалу. Проведено порівняння розрахункових даних з експериментальними.
Ключові слова: модель в'язкого руйнування, критична деформація, тріщиностійкість, розпухання, жорсткість напруженого стану, аустенитная сталь, нейтронне опромінення.

 

П. П. ЛЕПІХІН, В. А. РОМАЩЕНКО, “Методи і результати аналізу напружено- деформованого стану і міцності багатошарових товстостінних анізотропних циліндрів при динамічному навантаженні (огляд). Повідомлення 2. Теоретичні методи” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 31-45 (2013).Скачати PDF
Виконано аналіз відомих із літературних джерел методів і результатів теоретичного (аналітичне та чисельне) дослідження напружено-деформованого стану та міцності багатошарових товстостінних анізотропних циліндрів під час динамічного навантаження.
Ключові слова: багатошарові товстостінні анізотропні циліндри, динамічне навантаження, напружено-деформований стан, міцність, чисельні і аналітичні методи.

 

Г. В. СТЕПАНОВ, В. В. ХАРЧЕНКО, А. А. КОТЛЯРЕНКО, А. І. БАБУЦЬКИЙ, “Вплив обробки імпульсним магнітним полем на опір руйнуванню зразка з тріщиною” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 46-57 (2013).Скачати PDF
Наведено результати експериментальних досліджень по оцінці впливу обробки імпульсним магнітним полем зразків зі сталі 45 із тріщиною на їх опір руйнуванню. Перед обробкою зразки механічно навантажували до рівня напружень у вершині тріщини, за яких значення коефіцієнта інтенсивності напружень нижче за критичне. У результаті обробки під дією імпульсного магнітного поля у зразку має місце релаксація напружень внаслідок пластичної течії у вістрі тріщини, що призводить до її притуплення. Результати випробувань оброблених зразків показали істотне підвищення опору руйнуванню в порівнянні зі зразками в початковому стані.
Ключові слова: опір руйнуванню, релаксація напружень, імпульсне магнітне поле.

 

О. М. ГЕРАСИМЧУК, О. В. КОНОНУЧЕНКО, “Модель для прогнозування втомної довговічності титанових сплавів. Повідомлення 2. Апробація моделі та аналіз отриманих результатів”, Проблеми міцності, № 2, 58-69 (2013).Скачати PDF
Наведено результати розрахунку за запропонованою моделлю втомної довговічності гладких зразків із титанового сплаву ВТ3-1 у семи структурних станах. Результати розрахунку, що представлені у вигляді кривих утоми до ініціювання тріщини і до руйнування, порівнюються з експериментальними даними. Показано їх добру узгодженість. Для порівняння наведено результати розрахунку довговічностей за експериментально побудованими діаграмами втомного руйнування під час росту тріщини.
Ключові слова: титанові сплави, втомна довговічність, прогнозування, мікроструктура.

 

С. С. ЩЄРБАКОВ, “Стан об'ємної пошкодженості трібофатичної системи” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 70-79 (2013).Скачати PDF
Розглядаються моделі пошкодженості, які основані на концепції деформування твердого тіла з небезпечним об’ємом. Запропоновано методику визначення пошкодженості складно навантаженої механічної системи. Проведено розрахунок пошкодженості трибофатичної системи ролик-вал, що працює в умовах контактної взаємодії її елементів і неконтактного навантаження. Показано значну зміну пошкодженості даної системи порівняно з системою, що зазнає окремих видів навантаження.
Ключові слова: трибофатична система, об'ємна пошкодженість, небезпечний об'єм, контактна взаємодія, неконтактні навантаження.

 

М. А. ВЕКЛИЧ, “Теоретіко-імовірнісне моделювання процесу повзучості зразків при одноосному розтягуванні” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 80-90 (2013).Скачати PDF
Отримано скінченний вираз для відносної пошкодженості матеріалу зразка в залежності від повної непружної деформації і диференціальне рівняння повзучості, в якому швидкість повзучості записується у вигляді суми двох доданків. У скінченний вираз для відносної пошкодженості і в рівняння повзучості входять вісім коефіцієнтів. Підбираючи ці коефіцієнти методом мінімізації квадратичного відхилу, вдалося отримати задовільний збіг розрахункових кривих повзучості різних матеріалів з експериментальними. Відомий з літературних джерел розкид експериментальних кривих повзучості багатьох матеріалів, що має випадковий (непередбачуваний) характер, можна описати кількісно за допомогою того чи іншого набору коефіцієнтів, тобто припускаючи, що кожен із восьми коефіцієнтів, по суті, є випадковою величиною.
Ключові слова: відносна пошкодженість, швидкість повзучості, імовірнісний підхід, функція старіння.

 

В. В. КРИВЕНЮК, Д. С. АВРАМЕНКО, Р. П. ПРИХОДЬКО, “Інтерполяційний аналіз особливостей тривалого руйнування хромонікелевих і хромомолібденових сталей” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 91-96 (2013).Скачати PDF
Обґрунтовується, що метод базових діаграм завдяки достатньо точній оцінці відхилень окремих ділянок експериментальних діаграм від відповідних ділянок незмінних базових діаграм забезпечує значне підвищення ефективності використання даних про тривалу міцність різних плавок сталей та сплавів для уточнення особливостей їх довготривалого знеміцнення.
Ключові слова: метод базових діаграм, тривала міцність, структурний чинник.

 

Є. В. САВЧЕНКО, “Використання еволюційних алгоритмів в завданнях оптимізації структури композитних оболонок з в'язкопружних матеріалів” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 97-105 (2013). Скачати PDF
Представлено комплексну методику багатокритеріальної оптимізації циліндричних оболонок із шарами з армованих волокнами в’язкопружних композиційних матеріалів.
Ключові слова: багатокритерійна оптимізація, еволюційні алгоритми, множина і фронт Парето, циліндрична шарувата оболонка, армовані волокнами композиційні матеріали з в'язкопружними властивостями.

 

В. П. ШВЕЦЬ, В. А. ДЕГТЯРЬОВ, М. Р. МУЗЫКА, О. М. МАСЛО, “Оцінка пошкодженості зон зварного з'єднання маловуглецевої сталі в умовах циклічного навантаження” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 106-113 (2013).Скачати PDF
Обговорюються результати експериментального дослідження накопичення розсіяних пошкоджень у зварних стикових з’єднаннях сталі Ст.Зсп, що широко використовується для монтажу конструкцій в промисловості та будівництві. Зразки зварних з’єднань зазнавали дії неоднорідних напружень в умовах циклічного навантаження при згині. Степінь пошкодженості металу оцінювали за допомогою методу LМ-твердості. Установлено лінійну кореляцію між коефіцієнтом пошкодженості та рівнем діючих напружень згину.
Ключові слова: зварний шов, твердість, розсіяння характеристик твердості, напрацювання, пошкодженість матеріалу.

 

О. І. МАНЕВИЧ, Є. О. ПОНОМАРЕНКО, Є. Ф. ПРОКОПАЛО, “Стійкість ортотропних циліндрових оболонок при згині поперечною силою. Повідомлення 2. Експеримент” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 114-120 (2013). Скачати PDF
Наведено результати експериментального дослідження стійкості ортотропних циліндричних оболонок при згинанні поперечною силою, проведеного на модельних оболонках. Описано особливості процесу випинання в залежності від параметрів оболонки. Показано, що числовий розв’язок за допомогою програмного комплексу “ЛІРА”, що базується на лінійній теорії стійкості, може використовуватися для розрахунку стійкості пружних оболонок під дією поперечного згинання у всьому діапазоні відносних довжин, що охоплює “зсувну” і “згинальну” форми випинання, з похибкою порядку 10%.
Ключові слова: ортотропна циліндрична оболонка, лінійна теорія стійкості, поперечний згин, форма випинання.

 

Ю. М. СИДОРЕНКО, П. С. ШЛЕНСЬКИЙ, “До оцінки напружено-деформованого стану силових елементів конструкції трубчастої вибухової камери” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 121-134 (2013). Скачати PDF
Розглянуто визначення напружено-деформованого стану силових елементів трубчастої вибухової камери шляхом чисельного моделювання. Описано особливості побудови розрахункової (геометричної) та скінченноелементної моделей задачі. Проведено порівняння розрахункових даних з експериментальними.
Ключові слова: вибухова камера, вибухова речовина, чисельне моделювання.

 

3. САРАЯН, “Тертя і знос алюмінієвого сплаву, зміцненого частками Ті02” (англ. мов.), Проблеми міцності, № 2, 135-148 (2013).Скачати PDF
Досліджуваний композит отримано шляхом додання від 0,5 до 3,5 мас.% порошку TiO2 в алюмінієвий розплав за технологією так званої обробки напівзатверділого металу, що використовується для отримання алюмінієвих сплавів. Литий композит, отриманий шляхом кристалізації розплаву з частинками TiO2 у формі, випробовували на знос під час сухого тертя за трибо- схемою диск-шпилька. Випробування проводили без вилучення продуктів зносу згідно зі стандартною схемою і з їх вилученням за допомогою волосяного пензлика. Об’ємний знос композита лінійно зростає зі збільшенням довжини ковзання, а швидкість зносу зростає більш-менш лінійно з підвищенням навантаження. Зі збільшенням вмісту частинок TiO2 зменшується швидкість зносу під час заданого навантаження. Об’ємний знос композита буде значно вищим, якщо продукти зносу вилучаються в процесі сухого тертя. На електронних мікрографіях зношених контактних поверхонь композитів, отриманих шляхом додання порошку TiO2, можна бачити яскраво виражений ущільнений перехідний оксидний шар. За більш високих навантажень оксидні продукти зносу імовірно зменшуються, в результаті чого виникає прошарок, який поширюється на більшу площу поверхні ковзання. Таким чином, вилучення оксидних продуктів зносу зумовлює більший знос композита порівняно з випробуваннями без вилучення.
Ключові слова: процес напівзатвердіння, порошок TiО2, композит, знос при сухому ковзанні, перехідний шар.

 

Г. ВАСУДЕВАН, С. КОТХАНДАРАМАН, С. АЖАГАРСАМІ, “Дослідження характеристик нелінійного згину залізобетонних балок шляхом дискретного моделювання армування за допомогою програмного пакету АNSУS” (англ. мов.), Проблеми міцності, № 2, 149-162 (2013).Скачати PDF
Розглядаються експериментальні дані щодо чотириточкового згину шести залізобетонних балок і скінченноелементні розрахункові результати дискретного моделювання армування, що отримані за допомогою програмного пакета ANSYS 12.0. Критичні значення експериментальних характеристик порівнюються з аналітичними розв’язками на основі стандарту IS 456: 2000. Графічне представлення великого обсягу розрахункових результатів, включаючи конфігурацію зігнутої балки, зміну напружено-деформованого стану по її довжині і глибині та кінетику росту тріщини, проводиться за допомогою батч-файлу, написаного на мові програмування ANSYS APDL. Порівняльний аналіз експериментальних, скінченноелементних і аналітичних результатів виконано для випадків формування початкової тріщини в балках і для критичної несівної здатності балок із метою вивчення їх поведінки та мінімізації обсягу наступних випробувань до руйнування в лабораторних умовах.
Ключові слова: пакет ANSYS, мова програмування APDL, розтріскування, текучість, нелінійний і критичний згин, угин балки.

 

М. Б. ГИТМАН, В. Ю. СТОЛБОВ, А. М. НАДИМОВ, “Зміцнення насосних штанг з врахуванням стохастичного розподілу пластичних властивостей матеріалу” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 163-170 (2013).Скачати PDF
Розглядається задача оптимізації процесу пружно-пластичного розтягування з крученням насосної штанги за стохастичної невизначеності початкових пластичних властивостей матеріалу. В імовірнісній формі формулюються умови міцності штанги з урахуванням залишкових напружень і деформаційного зміцнення матеріалу. Задача розв’язується за допомогою методу Монте-Карло. Отримані оптимальні режими процесу відновлення властивостей штанги знаходяться в хорошій відповідності з експериментальними даними.
Ключові слова: зміцнення, пружно-пластичне розтягування з крученням, насосна штанга, стохастична оптимізація.

 

Г. А. ГОГОЦИ, “Деформування, опір руйнуванню і термостійкість пружних і непружних керамічних матеріалів” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 2, 171-181 (2013).Скачати PDF
Проілюстровано зв’язок між деформаційними особливостями, опором руйнуванню, у тому числі ефекти R-кривої й R-лінії, та термостійкістю керамічних матеріалів. Показана доцільність класифікації метеріалу за деформаційними особливостями. Як класифікаційний параметр зручно використовувати міру крихкості. Установлено, що для достовірної оцінки різних керамічних матеріалів у критеріях термостійкості необхідно використовувати не значення пружних граничних деформацій, а значення дійсних граничних деформацій. Аналіз результатів випробувань дозволяє установити характер поведінки указаних матеріалів за різних умов механічного і термічного навантаження. Описано методики, які використовували при отриманні експериментальних даних. При проведенні експериментів використовували пружні і непружні, оксидні і неоксидні, а також композиційні керамічні матеріали.
Ключові слова: деформація, в'язкість руйнування, термостійкість, міра крихкості, опір сколюванню.