Проблемы прочности. - 2015. - № 2.
ЗИНЬКОВСЬКИЙ А. П., ТОКАР І. Г., КРУЦ В. О.
Вплив параметрів локального поверхневого пошкодження на власні частоти коливань конструктивних елементів (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 5-11. Скачати PDF
Викладено результати розрахунково-експериментальних досліджень із визначення впливу параметрів пошкодження типу забоїни на власні частоти коливань стрижневої моделі та натурної робочої лопатки компресора. Встановлено закономірності зміни частоти їх першої згинальної форми коливань від глибини та ширини прямокутного паза, що моделює забоїну, і його місцеположення по довжині об’єкта дослідження.
Ключові слова: лопатка, стрижень, пошкодження, власна частота коливань.
ШУЛЬЖЕНКО М. Г., ГОНТАРОВСКИЙ П. П., ГАРМАШ М. Г., ГРИШИН М. М.
Крутильні коливання і пошкоджуваність валопроводів турбоагрегатів при нештатному навантаженні генератора (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 12-20.Скачати PDF
Розглядаються крутильні коливання валопроводів турбін при раптовиху навантаженнях ротора генератора, зумовлених дво- і трифазним коротким замиканням. Оцінено втомну пошкодженість валопроводів за найбільш несприятливих режимів навантаження.
Ключові слова: крутильні коливання, пошкоджуваність, валопровід турбоагрегату, коротке замикання.
БРЕСЛАВСЬКИЙ Д. В., МЕТЕЛЬОВ В. А., МОРАЧКОВСЬКИЙ О. К.
Анізотропія повзучості і пошкоджуваності елементів конструкцій при циклічному навантаженні (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 21-29.Скачати PDF
Описано метод розрахунку повзучосп i пошкоджуваносп елеменпв конструкцш за циктчного навантаження. Розглянуто матерiали, що проявляють ашзотротю властивостей повзучосп i пошкоджуваносп. Наведено результати розрахунку деформування i руйнування елеменпв конструкцш за плоского напруженого стану.
Ключові слова: повзучість, пошкоджуваність, циклічне навантаження, тензорний параметр пошкодженості, метод скінченних елементів, пластина з отвором.
СИМБИРСЬКИЙ Д. Ф., БРУНАК А. А.
До питання верифікації методу врахування впливу витримок в циклі на опір жароміцних матеріалів малоцикловій втомі (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 30-37.Скачати PDF
Отримано експериментальне підтвердження роботоздатності методу врахування впливу витримок на максимальних режимах циклу на опір матеріалу малоцикловій утомі. При цьому використано результати дослідження зразків зі сплаву ЖС6КП за сумісної дії малоциклового і повторно-статичного навантаження.
Ключові слова: довговічність, малоциклове навантаження і втома, повторностатичне навантаження і втома, підсумовування ушкоджень.
ЛЕПИХИН П. П., РОМАЩЕНКО В. А., БЕЙНЕР О. С., СТОРОЖУК В. М., БАБИЧ Ю. М., БАХТИНА К. В.
Програма чисельного розрахунку динамічного напружено-деформованого стану і міцності порожнистих багатошарових анізотропних циліндрів і сфер. Повідомлення 1. Опис програми (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 38-47.Скачати PDF
Описано розроблений в Інституті проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України пакет прикладних програм для розрахунку напружено-деформованого стану і міцності багатошарових композитних циліндрів і сфер під дією внутрішнього імпульсного навантаження. Показано його переваги й обмеження порівняно із сучасними зарубіжними комерційними аналогами.
Ключові слова: пакет застосовних програм, композитні матеріали, вибухова речовина, чисельні методи, багатошарові циліндри і сфери, спіральна ортотропия, напружено-деформований стан, міцність.
ГЕРАСИМЧУК О. М.
Мікроструктурно-залежна модель для розрахунку швидкості зростання фізично малої і довгої втомних тріщин (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 48-60.Скачати PDF
На основі запропонованої структурної концепції порогових розмахів коефіцієнта інтенсивності напружень розроблено модель, що описує кінетику росту фізично малої та довгої тріщин. Модель дозволяє розраховувати довговічність під час росту фізично малої і довгої тріщин в усьому діапазоні регулярного циклічного одновісного навантаження за даними про статичні механічні характеристики та мікроструктуру вихідного матеріалу. Достовірність моделі підтверджується результатами випробувань на тріщиностійкість під час симетричного циклічного плоского згину зразків із титанового сплаву ВТ3-1 у різних структурних станах. Отримано добру збіжність розрахункових кінетичних діаграм утомного руйнування з експериментальними даними.
Ключові слова: пороговий розмах коефіцієнта інтенсивності напругжень, мікроструктурно коротка тріщина, фізично мала тріщина, довга тріщина, мікроструктура, кінетична діаграма втомного руйнування, титанові сплави.
СЕМЕНОВ О. С., СЕМЕНОВ С. Г., ГЕЦОВ Л. Б.
Методи розрахункового визначення швидкості зростання тріщин втоми, повзучості і термовтоми в полі- і монокристалічних лопатках ГТУ (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 61-87.Скачати PDF
Досліджується кінетика росту тріщин різної природи (утоми, повзучості і термоутоми) в лопатках газотурбінних установок на основі прямого скінченноелементного покрокового моделювання процесу розповсюдження тріщин у тривимірній постановці. Швидкість росту тріщин утоми, повзучості і термоутоми прогнозують за допомогою критеріїв, що базуються на використанні коефіцієнтів інтенсивності напружень (або J-інтегралів), C⃰ -інтегралів та коефіцієнтів інтенсивності напружень (або J-інтегралів) і C⃰ -інтегралів відповідно. Розглядаються методи визначення довговічності полікристалічних лопаток та обговорюється специфіка розрахунків кінетики росту тріщин у монокристалічних лопатках. Представлено приклади результатів скінченноелементних розрахунків процесу росту тріщин утоми, повзучості і термоутоми в робочих лопатках газотурбінних установок.
Ключові слова: лопатка, поширення тріщини, втома, повзучість, термічна втома.
КОНДРЯКОВ Є. О., ПАНАСЕНКО О. В., ХАРЧЕНКО В. В.
Експериментальне визначення моменту зародження тріщини в стандартних зразках Шарпі і зразках з бічними надрізами (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 88-94.Скачати PDF
Наведено результати досліджень моменту зародження тріщини при випробуваннях на ударний згин. Розроблено методику реєстрації моменту зародження тріщини з використанням тензорезисторів. Методику опробовано на стандартних зразках Шарпі та зразках із боковими надрізами. Проведено порівняння діаграм сигналу датчиків і діаграм навантаження з результатами фрактографічних досліджень злому зразків.
Ключові слова: зразок Шарпи, зразок з бічними надрізами, інструментований копер, момент зародження тріщини.
КОБЕЛЬСЬКИЙ С. В., БАНЬКО С. М., ХАРЧЕНКО В. В.
Визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень у вузлі з’єднання колектора з корпусом парогенератора ПГВ-1000М із дефектом у вигляді каверни з тріщиною // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 95-100. Скачати PDF
Исследовано коэффициенты интенсивности напряжений в узле соединения коллектора с корпусом парогенератора с дефектом в виде каверны с трещиной. Проанализировано влияние истории термосилового нагружения на коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины. Проведен сравнительный анализ коэффициентов интенсивности напряжений для трещины и каверны с трещиной.
Ключові слова: пружно-пластичний стан, коефіцієнт інтенсивності напружень, парогенератор, каверна, тріщина.
РОДИЧЕВ Ю. М.
Дефекти поверхні і міцність листового скла при циклічному і тривалому статичному навантаженні (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 101-115. Скачати PDF
Специфічна поверхнева дефектність листового скла, набута при виробництві на флоат лінії, чинить основний вплив на міцність і руйнування скляних елементів конструкцій при механічному навантаженні. Головними дефектами, які виявляються зазвичай у фокусі руйнування випробуваних скляних елементів, є поверхневі мікротріщини глибиною до 100 мкм. Із використанням пластинчастих зразків і спеціального касетного методу їх випробувань досліджувались міцність та руйнування листового скла за довготривалого циклічного і статичного навантаження. Касети, що складалися з кількох зразків однакової товщини, випробовували таким чином, щоб кожний з них зазнавав навантаження за схемою чистого згину з однаковим рівнем розтяжних напружень на досліджуваній поверхні. Із використанням мікрофрактографічного аналізу оцінено характерні особливості злому, геометричні параметри та розміри джерела руйнування на критичній стадії навантаження зразків. При циклічних випробуваннях встановлено тенденцію до підвищення критичного значення коефіцієнта інтенсивності напружень Klc відносно такого при довготривалому статичному навантаженні.
Ключові слова: листове скло, дефекти поверхні, циклічне і тривале статичне навантаження, міцність, в'язкість руйнування.
ОРИНЯК І. В., ДУБИК Я. Р., БАТУРА А. С.
Аналіз коливань довгих трубопроводів з бічними відгалуженнями, що збуджуються рухомим газоподібним середовищем (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 116-137. Скачати PDF
Запропоновано метод розрахунку частот і амплітуд акустичних коливань, що виникають внаслідок руху газоподібного середовища в довгих трубопроводах із боковими замкненими відгалуженнями. Прийнято, що резонансні частоти відповідають локальним максимумам функціонала, що містить відношення енергії, яка потрапила у систему, до розсіяної енергії з границь системи. Енергетичний підхід розширено для аналізу не тільки частот коливань, а й амплітуд. Для їх визначення записується баланс енергії, що поступила у систему (як функція числа Струхаля) до розсіяної енергії. Завершено попередній аналіз вимушених коливань паропроводів другого контуру енергоблоку № 1 Запорізької АЕС з реактором ВВЕР-1000, які виникають через турбулентні вихри на замкнених тороподібних ділянках. Визначено резонансні частоти й амплітуди акустичних коливань паропроводів. За допомогою рівнянь взаємодії середовище-трубопровід обчислено вібронапруження і віброшвидкості паропроводів та проведено порівняння їх з заміряними значеннями.
Ключові слова: трубопровід, акустомеханічі коливання, амплітуда пульсацій, енергетичний підхід.
КОНЮХОВ А. С.
Імітаційна динамічна модель рідинних ракет-носіїв пакетного компонування (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 138-147. Скачати PDF
Запропоновано імітаційну модель для визначення динамічних характеристик рідинних ракет-носіїв пакетного компонування. Методика побудови динамічної моделі механіко-гідравлічної системи припускає апроксимацію жорсткісних та інерційно-масових параметрів відсіків ракет-носіїв стрижневих аналогів, використання дво-вузлових суперелементів для опису міжблокових зв’язків і сполучних із ними несівних шпангоутів. Двигуни й агрегати апроксимуються зосередженими масами на жорстких і пружних зв’язках. Об’єми рідини в паливних баках моделюються пружинними і маятниковими осциляторами. Імітаційну модель адаптовано до варіанту конструктивного виконання ракети-носія “Циклон-4” пакетного компонування.
Ключові слова: ракета-носій, імітаційна модель, динамічні характеристики, механико-гідравлична система, стрижневий елемент, тіла, що пружно деформуються і тверді, рідкі маси, метод скінченних елементів.
ЛАМЕА М., МИРЗАБОЗОРГ Г.
Оцінка чутливості бетонної арочної греблі, ослабленої реакцією лугів цементу із заповнювачами бетону, до виду конструкційних з'єднань і ефекту сонячної радіації (англ.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 148-163. Скачати PDF
Реакція лугу цементу із заповнювачами бетону може впливати на граничну міцність і конструкційні характеристики змочених бетонних структур, таких як аркові греблі. Окрім хімічно залежних чинників, таких як схильність до лужно-силікатних реакцій, вологість, суміш матеріалів і т.п., існують й інші, що ускладнює моделювання даного процесу. При цьому важливе значення мають наступні структурні чинники: напруга, тріщини й їх розподіл, а також температурний розподіл у пошкоджених структурах. Точність і адекватність моделювання цих чинників забезпечує верифікацію розрахункових даних. Напружений стан конструкції визначається в основному параметрами складових її з’єднань, а температурний розподіл - сонячною радіацією. При оцінці поведінки опукло-вгнутої бетонної греблі, що ослаблена через реакцію лугу цементу із заповнювачами бетону, враховуються складові з’єднань конструкції і сонячна радіація. Окрім результатів розрахунку для кінцевої стадії отримано оцінки з урахуванням історії навантаження греблі. При оцінці рівня напружень ці чинники є важливими, однак при оцінці рівня припустимих переміщень ефект сонячної радіації є менш критичним. На проміжних стадіях деформації греблі має місце інша тенденція, причому врахування в моделі нелінійних властивостей матеріалів може привести до якісно інших результатів.
Ключові слова: реакція лугів цементу із заповнювачами бетону, арочні бетонні греблі, стикові з'єднання, метод скінченних елементів, ефекти сонячної радіації.
ЖУ Я. Ж., ВАНГ Д. Х.
Нелінійний скінченноелементний розрахунок границі міцності K- подібних з'єднань куточків і трубчастих елементів комбінованих опор веж електропередач (англ.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 164-173. Скачати PDF
Розглянуто використання K-подібних з’єднань кутиків і трубчастих елементів у конструкції комбінованих баштових опор електропередач. Побудовано скінченно- елементні моделі K-подібних з’єднань, а границю їх міцності розраховано методом скінченних елементів. Вивчено вплив довжини кутового листа, товщини стального кутика і ширини його кромки на границю міцності комбінованих баштових опор електропередач. Отримані результати свідчать про те, що у визначеному діапазоні границя міцності практично не змінюється з ростом довжини кутового листа і збільшується з ростом товщини стального кутика. Установлено, що зміна товщини кромки стального кутика несуттєво впливає на границю міцності. Це дослідження та отримані експериментальні дані послужили основою для проектування з’єднань кутиків і трубчастих елементів комбінованих баштових опор електропередач.
Ключові слова: K-образні з'єднання, комбінована опора вежі, куточки і трубчасті елементи, границя міцності, скінченноелементний аналіз.
ДЗЮБА В. С., КУБЧАК Д. О.
Методика прогнозування міцності композиційних матеріалів з урахуванням пошкоджуваності (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 174-180. Скачати PDF
Запропоновано методику прогнозування міцності композиційного матеріалу, в основі якої лежить ентропійна теорія міцності. Наведено результати випробувань зразків із склопластика СТ-3 при розтязі. Побудовано діаграму напруження-деформація за даними випробувань за різних швидкостей навантаження. Показано, що розбіжність між експериментальною та розрахунковою залежностями за величиною міцності не перевищує 6%.
Ключові слова: композиційний матеріал, міцність, пошкодженість.
ОПРАВХАТА М. Я.
Чисельне моделювання обробки різальних твердосплавних пластин імпульсним електричним струмом (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 181-185. Скачати PDF
Представлено результати чисельного моделювання обробки різальних твердосплавних пластин імпульсами електричного струму великої густини. Для типових твердосплавних пластин визначено напрямки дії імпульсів електричного струму, що відповідають його найбільшій густині в певній частині пластини.
Ключові слова: імпульсний електричний струм, різальні твердосплавні пластини імпульсна обробка, метод скінченних елементів.
БІЛОКУРОВ В. М., БАЛАКОВСЬКИЙ О. Б.
Захоплювач для випробувань на втому при згинанні з обертанням (рос.) // Проблеми міцності. – 2015. –№ 2. – С. 186-188. Скачати PDF
Технічний розв’язок відноситься до випробувальної техніки, а саме: до вузлів для кріплення зразків у машинах для випробувань на утому. Це затискач цангового типу, в якому конусне з’єднання включає деталі, що змінюють вид тертя в ньому, сприяючи взаємному переміщенню деталей. Затискач можна використовувати у випробувальних машинах під час навантаження циліндричних зразків в умовах консольного і чистого згину з обертанням.
Ключові слова: випробування на утому, захоплювач цангового типу, циліндричний зразок, консольний і чистий згин з обертанням.
