Проблемы прочности. - 2015. - № 3.
МАТВЄЄВ В. В., ЯКОВЛЄВ А. П., БОГІНІЧ О. Є.
Вплив амплітудно-залежного демпфірування на вібродіагностичні параметри наявності в балці тріщини, що закривається, при субгармонічному резонансі (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 5-15. Скачати PDF
Представлено результати наближеного розрахунку впливу амплітудно-залежного демпфірування на вібродіагностичні параметри наявності крайової тріщини нормального відриву, що закривається, в балках прямокутного поперечного перерізу за різних граничних умов їх закріплення і виду гармонічного збудження субгармонічного резонансу потрібної власної форми коливань.
Ключові слова: вібродіагностика втомного пошкодження, тріщина що закривається, балка, згинальні коливання, субгармонічний резонанс, амплітудно-залежне демпфірування.
МАРГОЛИН Б. 3., ФОМЕНКО В. М., ВАКУЛЕНКО А. А., ПИМИНОВ В. О., ЧЕРНОБАЄВА А. А.
Методологія обліку просторової неоднорідності властивостей матеріалу при розрахунку опору крихкому руйнуванню корпусів реакторів ВВЕР-1000. Повідомлення 1. Теоретичний аналіз (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 16-31. Скачати PDF
Розглянуто основні методи прогнозування температурної залежності в’язкості руйнування. Проаналізовано систему запасів, введения яких необхідно для адекватного i консервативного прогнозу даної залежносп на основi результатiв випробувань зразків-свiдкiв. Запропоновано методологiю визначення запасу на просторову неодноріднiсть властивостей матерiалiв корпусу реактора, що базуеться на одночасному проведеннi детермiнiстичного й iмовiрнiсного розрахункiв опору крихкому руйнуванню корпусу реактора.
Ключові слова: корпус реактора, в'язкість руйнування, просторова неоднорідність.
ХАРЧЕНКО В. В., МАКАЄВ А. Г., КАТОК О. А., БУХАНОВСЬКИЙ В. В., БОГОМОЛОВ А. В.
Експериментальне дослідження механічної поведінки матеріалів методом продавлювання) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 32-38. Скачати PDF
Розроблено методику та експериментальне обладнання для проведення випробувань дискових мікрозразків. Експериментально опробовано методику на зразках зі сталі 45. Проведено порівняльний аналіз відомих методик визначення умовної границі плинності за діаграмами продавлювання дискових мікрозразків.
Ключові слова: метод продавлювання дискових мікрозразків, діаграма деформування, умовна границя плинності.
ЛЕПИХИН П. П., РОМАЩЕНКО В. А., БЕЙНЕР О. С., СТОРОЖУК В. М., БАХТІНА К. В.
Програма чисельного розрахунку динамічного напружено-деформованого стану та міцності порожнистих багатошарових анізотропних циліндрів і сфер. Повідомлення 2. Порівняння чисельних результатів з експериментальними і теоретичними для циліндрів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 39-50. Скачати PDF
Наведено порівняння чисельних результатів, отриманих із використанням розробленого в Інституті проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України пакета прикладних програм розрахунку напружено-деформованого стану і міцності багатошарових композитних циліндрів і сфер при внутрішньому імпульсному навантаженні, з відомими теоретичними й експериментальними даними для ряду композитних і металокомпозитних циліндрів за внутрішнього осесиметричного вибуху.
Ключові слова: композитні матеріали, вибухова речовина, чисельні методи, багатошаровий циліндр, напружено-деформований стан, міцність.
ПРИДОРОЖНЫЙ Р. П., ШЕРЕМЕТЬЕВ А. В., ЗИНЬКОВСЬКИЙ А. П.
Про раціональний вибір азимутальної кристалографічної орієнтації монокристалічних охолоджуваних робочих лопаток турбін АГТД (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 51-59. Скачати PDF
Досліджено вплив азимутальної кристалографічної орієнтації на міцність монокристалічних охолоджуваних робочих лопаток турбін. Показано вплив особливостей систем охолодження на раціональний вибір азимутальної кристалографічної орієнтації сучасних монокристалічних охолоджуваних робочих лопаток турбін. Удосконалення конструкції досліджуваних охолоджуваних робочих лопаток і систем охолодження дозволяє знизити вплив азимутальної кристалографічної орієнтації на їх напружений стан.
Ключові слова: монокристалічна робоча лопатка турбіни, система охолодження, азимутальна кристалографічна орієнтація, напружено-деформований стан, ресурс.
ГОЛУБ В. П.
Моделі граничного стану конструкційних матеріалів при комбінованому навантаженні симетричним циклічним згином і крутінням (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 60-74. Скачати PDF
Запропоновано точні та наближені варіанти моделей граничного стану для ізотропних металевих матеріалів за умов комбінованого навантаження симетричним циклічним згином та крутінням. У точних моделях залежність між граничними амплітудами нормальних та дотичних напружень задається степеневими трансцендентними функціями. Наближені варіанти моделей отримано з точних шляхом розкладання трансцендентних функцій в ряд та утримання в розкладанні двох та трьох членів ряду. Моделі апробовано експериментально на задачах розрахунку граничного стану суцільних циліндричних та тонкостінних трубчастих зразків. Наведено порівняння запропонованих моделей з моделями, які побудовано на основі класичних критеріїв руйнування.
Ключові слова: двовісне комбіноване навантаження, циклічний згин, циклічне крутіння, втомне руйнування, моделі граничного стану, класичні критерії руйнування, експериментальна апробація.
НОВОГРУДСЬКИЙ Л. С., СТРИЖАЛО В. О., СОРОКА О. Б., РОДІЧЕВ Ю. М., ОПРАВХАТА М. Я.
Вплив імпульсів електричного струму та кріогенних температур на міцність різальних твердосплавних пластин // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 75-83. Скачати PDF
Досліджено вплив імпульсів електричного струму і охолодження до температури 77 К на міцність різальних твердосплавних пластин при згині. Установлено ефективність різних режимів їх модифікації.
Ключові слова: імпульси електричного струму, кріогенні температури, міцність при згині, різальні твердосплавні пластини.
ГІГІНЯК Ф. Ф., БУЛАХ П. О.
Вплив попереднього деформування на характеристики процесів циклічної повзучості і пошкоджуваність стали 10ГН2МФА в умовах плоского напруженого стану (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 84-90. Скачати PDF
Проаналізовано вплив попереднього деформування сталі 10ГН2МФА з урахуванням пошкодження металу в умовах нерівномірного двовісного розтягу на її пластичні властивості при наступному циклічному розтязі в умовах плоского напруженого стану.
Ключові слова: деформування стали, пошкодження металу, нерівномірне двовісне розтягнення, плоский напружений стан.
ЛОБАНОВ Л. М., ПАЩИН Н. А., ЯЩУК В. А., МИХОДУЙ О. Л.
Вплив електродинамічної обробки на опір руйнуванню алюмінієвого сплаву АМг6 при циклічному навантаженні (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 91-98. Скачати PDF
Представлено результати досліджень впливу електродинамічної обробки на підвищення опору руйнуванню плоских зразків алюмінієвого сплаву АМг6 під час циклічного навантаження. Показано, що умови закріплення оброблюваних зразків суттєво впливають на стійкість сплаву АМг6 до зародження тріщини за симетричного циклу навантаження з амплітудою, близькою до умовного порогу плинності металу.
Ключові слова: електродинамічна обробка, алюмінієвий сплав, плоский зразок, вільне обпирання, жорстке закріплення, амплітуда симетричного циклу, зародження тріщини, стійкість до руйнування.
КОНЮХОВ А. С., ЦИБЕНКО О. С., КРИЩУК М. Г.
Вплив вибору імітаційної моделі ракети-носія "Циклон-4" на розрахункові значення динамічних характеристик (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 99-105. Скачати PDF
Pозглянуто з більш високим ступенем наближення до конструктивного аналога динамічну модель ракети-носія “Циклон-4” пакетної компоновки у вигляді зв’язаних підкріплених тонкостінних пружних оболонкових відсіків, а також механічних аналогів двигунів, вузлів кріплення і рідинних мас. Досліджено власні форми і частоти коливань імітаційної моделі для початкової стадії польоту. Наведено порівняння експериментальних даних із розрахунковими, що отримані на основі апроксимації ракети-носія у вигляді просторового пакета стрижневих елементів.
Ключові слова: ракета-носій, динамічний аналіз, власні коливання, власні частоти, форми коливань, гладкооболонкова модель, метод скінченних елементів.
БОРОВІК О. В.
Моделювання механізму непружного зсуву на межі між волокнами в матеріалі з односпрямованою структурою тонким ідеально пластичним прошарком (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 106-114. Скачати PDF
У конструкційних матеріалах біологічного походження елементи-носії структури можуть непружно зміщуватися тільки вздовж границь волокон або шарів структури, які мають достатньо низьке напруження непружного зсуву. Непружний зсув призводить до поглинання енергії під час деформації металу. Руйнування волокна в матеріалі з односпрямованою структурою досліджено за допомогою моделі “тріснуте волокно у трубці”. Механізм непружного зсуву на границі волокон моделювали тонким ідеально пластичним прошарком. Досліджено вплив величини границі плинності прошарку на коефіцієнт інтенсивності напружень для тріщини у волокні і на енергію, яка поглинається під час його руйнування. Установлено, що максимальне поглинання енергії має місце, якщо границя плинності прошарку складає приблизно 2% міцності волокна з тріщиною розміром 0,9 його радіуса. За даної границі плинності напруження зсуву в прошарку діють на відстані від тріщини, яка не більша за 24 радіуса волокна. Ця величина близька до значень співвідношення розмірів несівних елементів структури біологічних конструкційних матеріалів.
Ключові слова: волокно, тріщина, границя волокна, непружний зсув, коефіцієнт інтенсивності напружень, поглинання енергії.
ЛУКАШЕВИЧ А. О., ЛЕОНЕЦ В. А., ЧАУС Л. М.
Тензометричний метод виявлення втомних тріщин докритичних розмірів в зварних з'єднаннях маловуглецевої сталі // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 115-122. Скачати PDF
Досліджено особливості виявлення докритичних тріщин втомленості у зварному з’єднанні маловуглецевої сталі тензометричним нуль-індикаторним методом за допомогою методик різниці амплітуд та різниці фаз. Установлено, що різке збільшення різниці амплітуд деформацій свідчить про появу в зварному з’єднанні магістральної тріщини довжиною 1 мм. Початкове збільшення різниці амплітуд деформацій скорочує час виявлення пошкодження зварного з’єднання сталі від утоми на відміну від візуальної фіксації тріщини. Використання методики різниці фаз дозволяє в десятки разів скоротити час виявлення втомного пошкодження порівняно з візуальною фіксацією тріщини.
Ключові слова: тензометричний нуль-індикаторний метод виявлення тріщин, зварне з’єднання, високочастотна механічна проковка, втомні тріщини.
ЗЕМЦОВ М. П., СКРИПЧЕНКО В. І.
Метод оціннювання механічних характеристик плетених шнурів типу осердя-обплітка з синтетичних мультифіламентних ниток (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 123-131. Скачати PDF
Розглянуто новий підхід до розрахункової оцінки міцності і деформаційної здатності шнурів типу осердя-обплітка, виготовлених із мультифіламентних поліамідних ниток. Метод, що пропонується, відомий у механіці композиційних матеріалів як правило сумішей і дозволяє на основі відомих геометричних параметрів структурних компонентів шнура визначити його механічні характеристики з урахуванням взаємодії складових його елементів. Результати експериментальних досліджень показують, що взаємодія окремих структурних компонентів шнура в процесі розтягу суттєво впливає на характеристики міцності і деформативності, що визначаються при руйнуванні. Відносна (приведена до сумарної площі поперечного перерізу волокон) міцність осердя зі збільшенням діаметра шнура від 5 до 18 мм знижується на 10%. Перспективним є використання правила сумішей для оцінки міцності плетених шнурів, осердя і обплітка яких виготовлено з різномодульних матеріалів.
Ключові слова: правило сумішей, полімерні волокна, плетений шнур, розтягування, міцність, деформаційна здатність, руйнування.
ДЖАГАНГИРОВ А. А.
Граничне навантаження тришарової волокнистої композитної кільцевої пластини, затисненої по внутрішньому і вільно опертий по зовнішньому контуру (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 132-139. Скачати PDF
Досліджено несівну здатність тришарової кільцевої пластини, що затиснена по внутрішньому і вільно обперта по зовнішньому контурах. Пластина з лицевої сторони має покриття з тонких шарів, середній шар армований волокнами. Припускається, що матеріал матриці, волокон і покриття є ідеально жорстко-пластичним без зміцнення, при цьому його властивості при розтязі і стиску є різними, а волокна в покритті настільки тонкі, що їх розмірами в поперечному напрямку можна знехтувати. Прийнято, що контакт між матрицею, покриттям і волокном - ідеальний. Показано, що пластина розбивається на чотири кільцеві зони, у кожній з яких реалізується різний пластичний стан. Визначено статичні поля моментів і кінематичні поля швидкостей прогинів, отримано рівняння для визначення радіусів, що розділяють різні пластичні зони, та опорної реакції і граничного навантаження у випадку рівномірно розподіленого поперечного навантаження.
Ключові слова: тришаровий волокнистий композит, несівна здатність, згин, граничне навантаження.
БЕРТО Ф., КАМПАНЬОЛО А., ГАЛЛО П.
Крихке руйнування графітових зразків з V-подібним надрізом: огляд результатів новітніх досліджень при різних модах навантаження (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 140-161. Скачати PDF
Наведено огляд експериментальних и розрахункових даних, отриманих точним розв’язком і числовими методами, найновіших досліджень крихкого руйнування ізостатичного полікристалічного графіту. Дослідження проводили на зразках із V-подібним надрізом при навантаженні по змішаній моді (I+II) крутінням і стиском для різних комбінацій таких параметрів, як радіус скруглення, кут розхилу і нахилу V-подібного надрізу. Статичну міцність досліджуваних зразків оцінювали в рамках підходу, що базується на осередненій по контрольному об’єму густині енергії деформації. Центр контрольного об’єму знаходиться у вершині надрізу, де має місце максимальне значення головного напруження. Точна орієнтація контрольного об’єму оцінюється шляхом жорсткого обертання хрестоподібної ділянки, в той час як його розміри залежать від в’язкості руйнування і границі міцності матеріалу. Дану методологію достатньо успішно використовували в літературних джерелах для аналізу U- та V-подібних надрізів при навантаженні по моді І, при цьому отримано хороші результати і деякі переваги порівняно з класичним підходом. Показано хорошу збіжність експериментальних і розрахункових результатів для випадку навантаження по змішаній моді.
Ключові слова: навантаження по змішаній моді, крихке руйнування, пружність, тупі надрізи, густина енергії деформації.
ЖАО В., ЖУ К., ШЕН М.
Метод віртуального аналізу втомної довговічності динамічної конструкції (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 3. – С. 162-169. Скачати PDF
У сучасних інженерних розрахунках важливе місце займають розрахунки втомної довговічності й оцінка надійності динамічних систем при їх випадковому навантаженні. Для проведення цих розрахунків необхідно знати густину спектра напруги для досліджуваного компонента динамічної системи. Сучасний рівень розвитку комп’ютерних технологій і теорій числового моделювання дозволяє моделювати густину спектра напруг динамічних систем. На основі цього запропоновано метод числового моделювання для прогнозування втомної довговічності динамічної конструкції, що базується на модельних рівняннях для густини спектра напруг і втомної довговічності. Як приклад виконано віртуальний аналіз втомної довговічності і надійності великовантажного вантажного автомобіля CW-200k. Показано застосування методу для оцінки існуючих динамічних конструкцій та його перспективи для оцінки утомної довговічності розроблюваних нових конструкцій.
Ключові слова: система з випадковими коливаннями, густина спектру напруг, прогнозування втомної довговічності, віртуальний аналіз.
