Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2014 № 1

Проблеми міцності. -2014. -№. 1.


В. В. МАТВЄЄВ, О. Є. БОГІНІЧ, "Вплив непружного опору на коливання пружного тіла з тріщиною, що закривається, при основному і субгармонійному резонансах" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 5-24 (2014).Скачати PDF
Представлено результати аналітичних і чисельних досліджень щодо визначення впливу непружного опору на вібродіагностичні параметри наявності у пружному тілі пошкоджень типу дихаючих тріщин утоми при основному і субгармонічному резонансах.
Ключові слова: нелінійні коливання, субгармонійний резонанс, вібродіагностика втомного ушкодження, тріщина, що закривається (дихаюча).

 

В. П. НАУМЕНКО, І. В. ЛИМАНСЬКИЙ, "Опір руйнуванню листових металів і тонкостінних конструкцій. Повідомлення 1. Критичний огляд" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 25-49 (2014).Скачати PDF
Розглянуто основні положення найбільш відомих методів визначення характерних станів наскрізних тріщин відриву у зразках і деталях із листових металів, що руйнуються за умов плоского напруженого стану. Наведено результати цілеспрямованих експериментальних досліджень, які дозволяють робити обґрунтовані висновки стосовно позитивних якостей і недоліків цих методів із точки зору можливості їх застосування в інженерних оцінках цілісності та залишкової міцності тонкостінних конструкцій.
Ключові слова: листові метали, тонкостінні конструкції, інженерні оцінки руйнування, випробування на тріщиностійкість, обмеженість деформацій.

 

А. С. СЕМЕНОВ, Л. Б. ГЕЦОВ, "Критерії термовтомного руйнування монокристалічних жароміцних сплавів і методи визначення їх параметрів" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 50-62 (2014).Скачати PDF
Представлено критерій деформаційного руйнування і виконано його перевірку на зразках монокристалічного сплаву ЖС36 із різною кристалографічною орієнтацією, випробуваних на термовтому за різних температур і тривалостей циклу.
Ключові слова: деформаційний критерій, термовтомна довговічність, монокристалічний матеріал, кристалографічна орієнтація.

 

С. М. СКЛЕПУС, О. А. ЗОЛОЧЕВСЬКИЙ, "Дослідження пошкодженості твердооксидного трубчастого паливного елементу при повзучості" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 63-71 (2014).Скачати PDF
Досліджуються пошкоджуваність і тривала міцність твердооксидного трубчастого паливного елемента при повзучості. Метод розв’язання початково-крайової задачі повзучості і пошкоджуваності базується на спільному застосуванні методів Л-функ- цій та Рунге-Кутта-Мерсона. Наведено приклад розрахунку повзучості та тривалої міцності паливного елемента фірми Siemens-Westinghouse.
Ключові слова: твердооксидний паливний елемент, повзучість, пошкодженость, метод R- функцій, структура рішення.

 

В. А. РОМАЩЕНКО, "Про шестивимірні гіперповерхні міцності другого порядку ортотропных матеріалів" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 72-79 (2014).Скачати PDF
Для загального випадку напруженого стану строго отримано необхідні та достатні умови стійкості. Цим умовам повинні задовольняти невизначені коефіцієнти квадратичних критеріїв міцності ортотропних матеріалів, щоб гранична гіперповерхня міцності другого порядку в шестивимірному просторі напружень мала фізичний сенс.
Ключові слова: ортотропія, критерії міцності, гранична гіперповерхня міцності другого порядку, квадратична форма, шестивимірний простір напружень, умови стійкості.

 

О. В. БАХТИНА, "Вибір аналітичних методик для визначення механічних характеристик односпрямованих композиційних матеріалів на основі скловолокна" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 80-88 (2014).Скачати PDF
Наведено найбільш відомі методики визначення механічних характеристик композитних матеріалів. Стосовно ряду односпрямованих композитів на основі Е-скловолокон і епоксидного зв’язуючого визначено точність методик визначення кожної константи.
Ключові слова: односпрямований волокнистий склопластик, прочностные константи міцності, точність аналітичного визначення.

 

О. В. ДРОЗДОВ, "Дослідження мікророзтріскування керамічних матеріалів методом акустичної емісії" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 89-100 (2014).Скачати PDF
Представлено результати досліджень мікророзтріскування таких композиційних керамічних матеріалів, як електротехнічний фарфор та нітридкремнієва кераміка, з використанням методу акустичної емісії. Уточнено аналітичний вираз, який описує кінетику накопичення мікротріщин. Bивчено вплив швидкості навантаження на характеристики міцності кераміки та особливості акустичної емісії при мікророзтріс- куванні. Установлено зв’язок між сумарним підрахунком акустичної емісії і площею напруженої поверхні зразків. Bведено поняття модуля мікророзтріскування композиційних керамічних матеріалів і встановлено його невідповідність модулю Bейбулла при випробуваннях кераміки на міцність.
Ключові слова: керамічні матеріали, мікророзтріскування, акустична емісія, сумарний рахунок, розподіл Вейбулла, модуль мікророзтріскування.

 

В. А. БАЖЕНОВ, А. І. ГУЛЯР, І. І. СОЛОДЕЙ, "Чисельне моделювання динамічних процесів пружнопластичної взаємодії неоднорідних просторових тіл на основі напіваналітичного методу скінченних елементів. Повідомлення 2. Дослідження динамічної деформації просторових конструкцій складної форми" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 101-109 (2014).Скачати PDF
На прикладі розрахунків реальних конструкцій показано можливості напіваналітич- ного методу скінченних елементів при дослідженні перехідних процесів просторового деформування неоднорідних тіл обертання та призматичних тіл складної форми під дією імпульсного навантаження з урахуванням зон контактної взаємодії і нелінійної роботи матеріалу.
Ключові слова: динаміка, пластичні деформації, поверхня контакту, неоднорідні призматичні тіла і тіла обертання, напіваналітичний метод скінченних елементів.

 

В. І. СМІРНОВ, "Про критичне навантаження при розтягу плоских і круглих зразків з глибокою виточкою" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 110-120 (2014).Скачати PDF
За допомогою структурного критерію руйнування оцінено граничне навантаження для пластини з боковими вирізами гіперболічної форми і для тіла обертання з кільцевою виточкою, що має таку ж форму, в умовах одновісного розтягу. Аналізуються умови узгодження структурного критерію з класичними критеріями міцності. Наведено порівняння з експериментальними даними та з результатами, що отримані за допомогою теорії макронапружень Леонова-Русинка.
Ключові слова: структурний критерій міцності, боковий виріз, кільцева виточка, критичне навантаження, структурний параметр руйнування, коефіцієнт інтенсивності напружень, границя міцності.

 

М. В. БОРОДІЙ, В. О. СТРИЖАЛО, М. К. КУЧЕР, Є. Л. ДАНИЛЬЧУК, М. П. АДАМЧУК, "Експериментальне дослідження ефекту ратчеттенгу при складному пропорційному навантаженні", Проблеми міцності, № 1, 121-129 (2014).Скачати PDF
Досліджується механічна поведінка вуглецевої стали 20 при асиметричному пропорційному навантаженні в умовах плоского напруженого стану, який реалізується у тонкостінному зразку за розтягу-стиску та знакозмінного кручення. Асиметричне циклічне навантаження зразків проводилось із контролем по напруженнях за трьома траєкторіями з частотою 0,1 Гц на базі до 1200 цикл. Отримано діаграми деформування зразків при циклічному навантаженні за розтягу-стиску, знакозмінного кручення та пропорційного навантаження. Побудовано криві еквівалентних за Мізесом деформацій ратчетингу. Показано, що найбільша швидкість ратчетингу реалізується при навантаженні розтягом-стиском.
Ключові слова: малоциклова втома, ратчетинг, складне навантаження, асиметричне пропорційне навантаження, плоский напружений стан, розтяг, кручення.

 

М. Р. МУЗИКА, В. П. ШВЕЦЬ, "Вплив виду навантаження на процес накопичення пошкоджень в матеріалі" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 130-136 (2014).Скачати PDF
Наведено результати експериментального дослідження процесу накопичення пошкоджень у різних матеріалах в умовах одновісних розтягу і стиску та кручення. Показано, що в залежності від виду навантаження матеріалу порядок розташування кривих твердості відрізняється від порядку розташування кривих пошкоджуваності. Стискальні напруження уповільнюють кінетику розвитку пошкоджуваності матеріалу, а дотичні при чистому зсуві призводять до більш інтенсивного накопичення пошкоджень у матеріалі.
Ключові слова: вид навантаження, твердість, коефіцієнт гомогенності, накопичення пошкоджень.

 

В. П. ГОЛУБ, В. І. КРИЖАНІВСЬКИЙ, В. М. ПЕЛИХ, "До завдання розрахунку втомної довговічності при комбінованому навантаженні циклічним розтягом-стиском і крученням" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 137-148 (2014).Скачати PDF
Розв’язується задача розрахунку втомної довговічності суцільних циліндричних і тонкостінних трубчастих зразків з ізотропних металічних матеріалів при комбінованому навантаженні симетричними циклічними розтягом-стиском і крученням. Розв’язок побудовано на основі нелінійної моделі граничного стану, що описує залежність між граничними амплітудами напружень циклу у вигляді степеневої трансцендентної функції.
Ключові слова: втомна довговічність, суцільні циліндричні зразки, тонкостінні трубчасті зразки, комбіноване навантаження, циклічне розтяг-стиск, циклічне кручення.

 

М. АЗАДІ, А. САБУР РУХАГДАМ, "Наномеханічні властивості багатошарових покриттів TiN/TiC" (англ. мов.), Проблеми міцності, № 1, 149-161 (2014).Скачати PDF
Досліджено структуру, склад і механічні властивості багатошарових покриттів TiN/ TiC. Всі покриття наносились на зразки з інструментальної сталі марки Н13 методом вакуум-плазмового хімічного осадження парів із пульсуючим розрядом постійного струму. За допомогою атомно-силового мікроскопу було проведено випробування на проникнення наноіндентора та нанодряпання. У результаті визначено такі механічні характеристики: твердість, модуль пружності, шорсткість поверхні і коефіцієнт тертя. Для вивчення кристалічної структури покриттів використовувались метод ковзної рентгенівської дифракції і тунельна сканувальна мікроскопія. Показано, що збільшення кількості шарів покриттів приводить до росту модуля пружності і твердості. Установлено, що покриття з десяти шарів мають високі механічні характеристики (твердість, модуль пружності, опір царапанню), тому покриття такого типу рекомендуються для використання у випадку, якщо потребується їх підвищена зносостійкість.
Ключові слова: TiN/TiC покриття, вакуум-плазмове хімічне осадження парів, атомно-силовий мікроскоп, наноіндентування, нанодряпання.

 

А. А. ІСМАЇЛ, "Про планування частково прискорених ресурсних випробувань при постійних навантаженнях і цензуруванні за часом" (англ. мов.), Проблеми міцності, № 1, 162-170 (2014).Скачати PDF
Отримання даних щодо руйнування високоякісних деталей з великою довговічністю в нормальних умовах експлуатації є досить трудомістким процесом, тому виникає необхідність використання прискорених випробувань. Розглядаються частково прискорені ресурсні випробування за постійних навантажень і цензурування в часі типу І для розподілу Вейбулла. Планування таких випробувань проводиться таким чином, щоб мінімізувати загальну асимптотичну дисперсію оціночних функцій максимальної ймовірності параметрів моделі. План експерименту дозволяє визначити, яку частину ресурсних випробувань об’єктів необхідно проводити за нормальних експлуатаційних умов. Ефективність даного підходу проілюстровано на деяких прикладах числових розрахунків.
Ключові слова: частково прискорені ресурсні випробування, постійне навантаження, розподіл Вейбулла, узагальнена асимптотична дисперсія, план експерименту.

 

Х. ХАЕРІ, К. ШАХРІАР, М. Ф. МАРЖІ, П. МОАРЄФВАНД, "Про міцність і процес зростання початкових тріщин в зразках з матеріалу типу гірських порід при одновісному стискуванні" (англ. мов), Проблеми міцності, № 1, 171-185 (2014).Скачати PDF
Проведено випробування на стиск циліндричних зразків із початковими тріщинами з матеріалу типу гірських порід (пуцолановий портландцемент). Результати експериментальних вимірювань напруги, деформацій і характеристик міцності зразків показують, що наявність початкових тріщин і їх орієнтація не мають значного впливу на величину границі міцності при стисканні. Досліджено зародження і злиття тріщин на стадії їх росту. Процес руйнування зразків досліджували для випадків наявності в їхній центральній частині одиночних або парних тріщин, що розташовані під різними кутами, і прикладення одновісного стискального навантаження до обох торців зразка. На першій стадії навантаження відмічалось виникнення стрілоподібних тріщин і їх ріст у напрямку осі одновісного стискального навантаження. Окрім того, вторинні тріщини з квазикомпланарною і (або) похилою конфігурацією характеризуються стабільним ростом. У подальшому ці тріщини можуть розвиватися у напрямку максимальних головних напружень. Виконано числовий розрахунок зразків із тріщинами за допомогою непрямого методу граничних елементів, тобто: методу розриву переміщень. Порівняльний аналіз розрахункових і експериментальних результатів підтверджує їх вірогідність.
Ключові слова: зразки з матеріалів типу гірських порід, зростання тріщин, злиття, експериментальні роботи, парні тріщини.

 

В. М. БІЛОКУРОВ, "Механічний пристрій для деформування порожнистих циліндричних зразків" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 1, 186-189 (2014).Скачати PDF
Описано механічний пристрій для навантажування тиском порожнистих циліндричних конструкцій. Технічне рішення базується на застосуванні в механізмі навантажування принципу кінематичного збільшення навантаження в області руйнування зразка. Ця область у пристрої заповнена пружно-пластичним нестисливим матеріалом. Пристрій може використовуватися для розробки і розрахунку порожнистих циліндричних конструкцій та оболонок.
Ключові слова: механізм навантаження, нестисливий матеріал, кінематичне збільшення, область руйнування, спеціальні втулки, сепаратор, пружна вставка, гвинт навантаження.