Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2015 № 4

Проблемы прочности. - 2015. - № 4.

 

 

МАРГОЛІН Б. 3., ФОМЕНКО В. М., МИНКИН А. І., ВАКУЛЕНКО А. А., ЧЕРНОБАЕВА А. А.

Методологія обліку просторової неоднорідності властивостей матеріалу при розрахунку опору крихкому руйнуванню корпусів реакторів ВВЕР-1000. Повідомлення 2. Експериментальні дослідження (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 5-15. Скачати PDF

За результатами експериментів визначено стандартні відхилення розподілу критичної температури крихкості Тк в основному металі (в обичайках) і в металі зварного шва для корпусів реакторів ВВЕР-1000. На основі даних стандартних відхилень Т , щільності дефектів і їх розподілу за розмірами, за розмірами постульованого дефекту та даних по навантаженню корпуса реактора у процесі аварійного розхолоджування визначено величини запасів на просторову неоднорідність у термінах Тк, Т0 і  Ω.
Ключові слова: корпус реактора, в'язкість руйнування, просторова неоднорідність.

 

ШЕВЕЛЯ В. В., СОКОЛАН Ю. С.

Динамічні релаксаційні процеси при терті стали під впливом термообробки (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 16-25. Скачати PDF

Методом амплітудно-залежного внутрішнього тертя досліджено вплив зовнішнього тертя без змащення вуглецевої сталі на субструктурні зміни, що контролюють процеси релаксації динамічних напружень, за якими визначаються дисипативні влас­тивості фрикційних контактів. Показано, що зі зміною структури сталі в результаті термообробки та в залежності від навантажувально-швидкісних режимів тертя змі­нюються провідні зміцнювальні і знеміцнювальні динамічні механізми релаксації. На формування релаксаційної (дисипативної) здатності сталі в процесі тертя впливають початкова насиченість твердого розчину домішковими атомами проникнення та кількість і морфологія виділень, що зумовлює дифузійну активність атомів проник­нення, рухливість дислокацій і можливість в’язкої плинності по границях поділу. Результати дослідження показують можливість збільшення дисипативної здатності (енергоємності) і зносостійкості сталі шляхом реалізації динамічних механізмів ре­лаксації напружень безпосередньо в процесі тертя.
Ключові слова: зовнішнє і внутрішнє тертя, декремент коливань, релаксація напружень, деформаційне старіння, дислокації, атоми проникнення, термообробка.

 

КОНЮХОВ А. С., ЦИБЕНКО А. С., РИБАЛКА А. А.

Дослідження динамічних характеристик ракети-носія "Циклон-4" на основі континуально-стрижневої моделі (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 26-30. Скачати PDF

Розглянуто технологію створення імітаційних динамічних моделей рідинних ракето­носіїв на основі комбінованої континуально-стрижневої схеми. Методику ефективно реалізовано й апробовано на прикладі ракети-носія “Циклон-4”. Отримано амплітудно-частотні характеристики ракети-носія на різних ділянках польоту і проаналізовано отримані результати.
Ключові слова: ракетоносій, головний обтічник, динамічний аналіз, метод скінченних елементів, імітаційна динамічна модель.

 

ДАРІЯ 3АДЕ С., ЛЬВОВ Г. І.

Чисельна методика визначення ефективних механічних характеристик односпрямовно армованого композиту (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 31-40. Скачати PDF

Досліджено ефективні характеристики волокнистих композитів. Розрахунки виконано за допомогою програмного комплексу ANSYS. У результаті чисельного дослід­ження напруженого стану репрезентативної комірки визначено ефективні пружні властивості односпрямовано армованого композиту.
Ключові слова: ортотропна пластина, ефективні пружні властивості, чисельний аналіз, граничні умови, композит.

 

АСТАНІН В. В., БОРОДАЧОВ М. М., БОГДАН С. Ю., БАЛАЛАЄВ А. В., БЕРНАЛЬ ФАУСТО ПАТРІСІО ФРАНКО.

Граничний стан композиційної тришарової циліндричної оболонки під дією внутрішнього тиску // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 41-50. Скачати PDF

Запропоновано метод визначення граничного стану циліндричної оболонки з днищем як тривимірного тіла, що знаходиться під дією внутрішнього тиску, без пошкоджень та з локальним пошкодженням у вигляді тріщини. Задача розв’язується експериментально та чисельно-аналітичним способом із використанням методу скінченних елементів.
Ключові слова: оболонка з композиційного матеріалу, пошкодження, ортотропний матеріал, граничний стан, тріщина, коефіцієнт інтенсивності напружень.

 

СИНЕНКО Є. О., ЗИНЬКОВСКИЙ А. П.

Вплив місця прикладання сили, що змушує, на амплітудний спектр згинних коливань стержня з дихаючою тріщиною (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 51-60. Скачати PDF

Представлено результати розрахунків щодо визначення впливу місця прикладення вимушеної сили на величину вібродіагностичного параметра наявності дихаючої тріщини при суб- і супергармонічному резонансах першої згинної форми коливань консольного стрижня постійного прямокутного поперечного перерізу з використан­ням тривимірної скінченноелементної моделі. Результати досліджень порівнюються з відомими даними, отриманими аналітичним і чисельним методами.
Ключові слова: стрижень, дихаюча тріщина, скінченноелементна модель, згинні коливання, суб- і супергармонійний резонанси.

 

ВОРОБЙОВ Є. В.

Вплив піддатливості машини на механічні характеристики матеріалів при випробуваннях на статичне розтягання (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 61-66. Скачати PDF

Досліджено вплив піддатливості машини на стандартні механічні характеристики металевих матеріалів. Показано, що зі збільшенням піддатливості відносне видов­ження і відносне звуження після розриву можуть зменшуватись у декілька разів. За кріогенних температур через прояв ефекту стрибкоподібної деформації металів гра­ниця міцності також може зменшуватись - аж до рівня границі плинності.
Ключові слова: піддатливость машини, діаграма розтягання, спад навантаження, механічні характеристики, стрибкоподібна деформація.

 

СКАЛЬСЬКИЙ В. Р., МАКЄЄВ В. Ф., СТАНКЕВИЧ О. М., КИРМАНОВ О. С., ВИННИЦЬКА С. І., ОПАНАСОВИЧ В. К.

Оцінювання міцності стоматологічних полімерів за вейвлет-перетворенням сигналів акустичної емісії // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 67-74. Скачати PDF

Розглянуто особливості руйнування полімерних матеріалів, які використовуються у стома­тологічній практиці для виготовлення тимчасових конструкцій. Показано, що під дією наван­таження у полімерах протікають різного типу руйнування (в’язке, в’язко-крихке, крихке), які чергуються між собою. За значенням критеріального параметра оцінено типи руйнування таких матеріалів під час квазістатичного розтягу та проведено їх ранжування за показ­ником крихкості.
Ключові слова: стоматологічні полімери, акустична емісія, вейвлет-перетворення, крихке руйнування, квазістатичне навантаження.

 

ДАНИЛЬЧУК Є. Л., КУЧЕР М. К., КУШНАРЬОВ А. П., ПОТАПОВ А. М., РУДНИЦКИЙ М. П., САМУСЕНКО А. А., ФИЛАТОВ В. Е.

Деформація і міцність односпрямованих вуглепластиків при підвищених температурах (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 75-81. Скачати PDF

Представлено результати експериментального дослідження деформування і міцності односпрямованих вуглепластиків, виготовлених на основі вуглецевих волокон типу Т700 і епоксидної матриці, за кімнатної і підвищеної (до 260°С) температур. Дослід­жено залежності характеристик пружності і міцності композита від температури випробувань. Визначено механічні характеристики і міцність вуглецевих волокон і матриці за кімнатної і підвищеної температур.
Ключові слова: односпрямований вуглепластик, деформація, характеристики пружності, міцність, підвищені температури.

 

ГЕРАСИМЧУК О. М., КОНОНУЧЕНКО О. В., ГЕРАСИМЧУК Є. М.,

БОНДАРЧУК В. І.

Прогнозування втомної довговічності титанових сплавів з урахуванням впливу технологічних чинників  (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 82-90. Скачати PDF

Запропоновано модель прогнозування втомної довговічності з урахуванням концентрації напружень і мікроструктури матеріалу. Розрахунки за моделлю, що пропо­нується, порівнювали з результатами випробувань на втому зразків із конденсату сплаву Ti-6Al-4V, отриманого методом EBPVD.
Ключові слова: модель прогнозування втомної довговічності, концентрація напружень, мікроструктура матеріалу.

 

ІГНАТОВИЧ С. Р. , КАРАН Є. В.

Кінетика зростання утомних тріщин в зразках з алюмінієвого сплаву Д16АТ з множинними концентраторами (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 91-101. Скачати PDF

Експериментально досліджено ріст утомних тріщин у зразках з алюмінієвого сплаву Д16АТ із множинними концентраторами у вигляді отворів. Для великої кількості тріщин отримано узагальнену кінетичну діаграму втомного руйнування і визначено коефіцієнти рівняння Паріса. Показано, що для алюмінієвих сплавів Д16АТ, 2024-Т3 і 7075-Т6 між цими коефіцієнтами має місце загальна лінійна залежність у напівлогарифмічних координатах. Статистичний опис росту втомних тріщин на основі рівняння Паріса задається розподілом показника степеня m, який для алюмінієвих сплавів є логарифмічно нормальним із загальними для всіх типів сплавів числовими характеристиками.
Ключові слова: утомні тріщини, кінетична діаграма утомного руйнування, рівняння Париса, коефіцієнти рівняння Париса.

 

ДЕГТЯРЬОВ В. О.

Метод оцінки границі витривалості зварних з'єднань різної товщини після високочастотного механічного проковування (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 102-110. Скачати PDF

Запропоновано метод визначення границі витривалості стикових зварних з’єднань маловуглецевої сталі різної товщини, який базується на експериментальних даних вимірювань глибини пластично деформованого шару чи канавки, що утворюються після високочастотної механічної проковки, з урахуванням впливу неоднорідного напруженого стану.
Ключові слова: високочастотне механічне проковування, границя витривалості, глибина канавки, градієнт напружень, зварне з'єднання, пластично деформований шар.

 

МАРУЩАК П. О., ЧАУСОВ М. Г., ПИЛИПЕНКО А. П., ЗАКІЕВ І. М.

Експериментальне оцінювання поверхневих пошкоджень статично деформованого сплаву ДІбчТ // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 111-120. Скачати PDF

Установлено основні закономірності пластичного деформування полікристалічного сплаву ДІбчТ. Властивості поверхні деформованого матеріалу досліджено методом індентування та склерометрії. Проаналізовано фізико-механічні явища просторової самоорганізації струк­турно-механічних поверхневих дефектів і описано їх зв’язок із пороутворенням та деформа­ційними процесами у внутрішніх шарах матеріалу.
Ключові слова: деградація, пошкодженість, діагностування, метод індентування та склерометрії, деформація.

 

СИДЯЧЕНКО В. Г.

Розрахунково-експериментальне дослідження тріщиностійкості при поздовжньому зсуві (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 121-129. Скачати PDF

Чисельно й експериментально визначено характеристики тріщиностійкості при поздовжньому зсуві циліндричних і призматичних зразків із кільцевою і крайовою тріщинами відповідно. Показано, що при визначенні характеристики тріщиностійкості при навантаженні призматичного зразка скінченної товщини поздовжнім зсувом по фронту тріщини реалізується зміщення як у поперечному (мода II), так і поздовж­ньому (мода III) напрямках. Це необхідно враховувати при використанні зразків даного типу.
Ключові слова: тріщиностійкость, подовжній і поперечний зсув, циліндричні і призматичні зразки, кільцева і крайова тріщина.

 

ХАЕРІ Х.

Моделювання механізму зростання тріщин в зразках з бетону з початковими тріщинами при навантаженні зсувом  (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 130-146. Скачати PDF

Досліджується механізм зростання тріщин у бетонних зразках з початковими тріщинами при навантаженні зсувом. Виконані лабораторні випробування бетонних зразків з двома заздалегідь нанесеними крайовими тріщинами. Для чисельного моделювання механізму зростання тріщин в крихких тілах при навантаженні чистим зсувом використовуються концепція розривності переміщень високого порядку і спеціальні кінцеві елементи для вершини тріщини для обліку взаємовпливу берегів тріщин. Запропонований спеціальний метод моделювання ефекту закриття берегів тріщини на процес руйнування лигаментній зони між двома паралельними тріщинами. На першій стадії навантаження спостерігається поява крилоподібних тріщин, подальше зростання яких відбувається у напрямі навантаження зсувом. Напрям зростання двох крайових тріщин в лигаментній зоні в основному залежить від кута нахилу і довжини тріщини, тоді як міцність при зсуві - від типу руйнування.  Аналіз механізму злиття тріщин показує, що руйнування зразків з бетону з початковими тріщинами відбувається по змішаній моді у разі тріщин, що не перекриваються, і по моді I для тріщин, що закриваються. Порівняння розрахункових результатів з експериментальними підтверджує високу точність і ефективність запропонованого чисельного методу моделювання зростання тріщин.
Ключові слова: парні крайові тріщини, бетонні зразки, зростання тріщини, випробування на чистий зсув, тріщини, що перекриваються.

 

ІСМАЇЛ Али А.

Застосування методу Байеса при плануванні частково прискорених ресурсних випробувань при постійних навантаженнях і цензурированні за часом типу I для розподілу Парето (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 147-156. Скачати PDF

Досліджуються вірогідність параметрів моделі і застосування методу Байеса для моделі частково прискорених ресурсних випробувань при постійних навантаженнях і цензурировании за часом типу I для розподілу Парето другого роду. Виконаний розрахунок максимальної вірогідності і індикаторів Байеса для параметрів моделі. З використанням методу апроксимації Ліндлі отримані апостеріорні середні значення і варіації для квадратичної функції втрат (помилок). Показані переваги цієї апроксимації. Виконано чисельне моделювання по методу Монте-Карло для зразків різних розмірів і параметрів моделі для порівняльної оцінки запропонованих методів прогнозування ресурсу.
Ключові слова: надійність, випробування, оцінка максимальної вірогідності, оцінка по Байесу, квадратична функція втрат.

 

ЖАНГ Кс., АІФАНТІС Є. С.

Немонотонна механічна поведінка матеріалів на нанорівні: пружні і пластичні властивості (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 4. – С. 157-167. Скачати PDF

Немонотонний характер міцності, об'єму активації і параметра чутливості матеріалу до тиску у разі досягнення наномасштабних розмірів зерна інтерпретується на підставі "правила суміші", яке зазвичай використовується для композитів. Внутрішні ділянки зерна і його межі розглядаються як дві незалежні "фази" з різними механічними властивостями. Модифікація простого правила суміші шляхом включення в нього концепцій континуальної теорії сумішей дозволяє генерувати лапласиан деформації в локальному рівнянні стану для кожної фази. При постулювані простої одновимірної конфігурації нанополікристала вирішується відповідне крайове завдання, що дозволяє інтерпретувати залежність загального модуля пружності від розміру зерна.
Ключові слова: наномеханіка, нанополікристали, градієнтні масштабні ефекти.