Проблемы прочности. - 2015. - № 5.
МАТВЄЄВ В. В., БОГІНІЧ О. Є., СИНЕНКО Є. О., ЯКОВЛЄВ А. П.
До вібродіагностики наявності крайової тріщини, що закривається, у балці з амплітудно-залежною демпфірувальной здатністю при супергармонічному резонансі (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 5-14. Скачати PDF
Представлено результати наближеного розрахунку впливу характеру амплітудно- залежної демпфірувальної здатності коливальної системи на вібродіагностичні параметри наявності крайової тріщини нормального відриву, що закривається, в консольній балці прямокутного поперечного перерізу за різних способів збудження супергармонічного резонансу 2-го порядку нижчої власної форми згинних коливань.
Ключові слова: балка, тріщина, що закривається, нелінійні коливання, супергармонічний резонанс, вібродіагностика втомного пошкодження.
АНДРЕЙКІВ О.Є., СКАЛЬСЬКИЙ В. Р., ДОЛІНСЬКА І. Я., ОПАНАСОВИЧ В. К., ДУБИЦЬКИЙ О. С.
Кінетика поширення втомних тріщин у біметалевих пластинах // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С.15-23. Скачати PDF
Запропоновано методику оцінки залишкового ресурсу біметалевих пластин із внутрішніми і поверхневими тріщинами за циклічного розтягу. Методика базується на розробленому раніше авторами енергетичному підході і основних положеннях механіки поширення втомних тріщин. Розглянуто випадки циклічного розтягу біметалевих пластин із внутрішніми, поверхневими і наскрізними тріщинами.
Ключові слова: біметалева пластина, період докритичного росту втомної тріщини, коефіцієнт інтенсивності напружень, швидкість поширення втомної тріщини.
КРАСОВСЬКИЙ А. Я., ОРИНЯК І. В., ГОПКАЛО О. Є., БОГДАН А. В., МАКОВЕЦЬКА І. О.
Фрактографія експлуатаційного руйнування металу в зоні зварного з'єднання № 111 парогенератора енергоблоку ВВЕР-1000 (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 24-33. Скачати PDF
На основі комплексних досліджень руйнування металу в зоні зварного з’єднання №111 парогенератора енергоблоку ВВЕР-1000 після експлуатації встановлено мікромеханізми поширення тріщини (поєднання корозійного розтріскування і корозійної втоми). Проведено кількісні вимірювання кроку втомних борозенок. Зроблено орієнтовні оцінки реальних експлуатаційних умов навантаження зони “кишені” колектора, в якій відбувається зародження і поширення тріщини корозійної втоми.
Ключові слова: колектор парогенератора, тріщина, фрактографія, борозенки втоми, корозійна втома, руйнування.
НИКИФОРЧИН Г. М., КРЕЧКОВСЬКА Г. В., КУТНИЙ А. І., СТУДЕНТ О. 3.
Аналіз ознак деградації тривало експлуатованих елементів вежі Шухова // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 34-45. Скачати PDF
Проаналізовано технічний стан старовинної та ремонтної сталей елементів вежі Шухова, експлуатованих відповідно ~110 і 70 років. Для їх оцінки використовували ряд механічних характеристик (твердість, міцність, пластичність, ударна в’язкість). Показано, що для обох сталей властиві наднизькі значення твердості та опору крихкому руйнуванню, що не можна пояснити лише якістю тогочасного металопрокату. При цьому механічні характеристики старішої сталі нижчі, ніж ремонтної. Припускали, що під час експлуатації відбувається деградація механічних характеристик сталей внаслідок розвитку розсіяної пошкодженості. На це вказує також максимальне відносне подовження старовинної сталі за більш низьких значень твердості та ударної в’язкості. Виявлено, що характеристики міцності та пластичності обох сталей, визначені в середовищі синтетичного кислотного дощу, нижчі, ніж на повітрі. Фрактографічно підтверджено наявність експлуатаційних пошкоджень в об’ємі металу, які за можливості наводнювання зразків із дослідного середовища ініціюють крихке руйнування в центральній частині їх перерізу.
Ключові слова: вежа Шухова, експлуатаційна деградація, фрактографічний аналіз пошкодженості, механічні характеристики, синтетичний кислотний дощ.
НОВОГРУДСЬКИЙ Л. С., ДРОЗДОВ О. В., СТРИЖАЛО В. О., ОПРАВХАТА М. Я.
Автоматизована вимірювальна система реєстрації параметрів квазідинамічних процесів при механічних випробуваннях матеріалів в умовах знижених і криогенних температур і дії імпульсів електричного струму (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 46-55. Скачати PDF
Описано автоматизовану вимірювальну систему установки для дослідження механічних властивостей конструкційних матеріалів в інтервалі температур 4,2...300 К при дії імпульсів електричного струму.
Ключові слова: вимірювальна система, випробувальна установка, механічні випробування, механічні властивості, модернізація, програмне забезпечення.
КУЧЕР М. К., ПРИХОДЬКО Р. П.
Достовірність температурно-часової екстраполяції діаграм тривалої міцності жароміцних сталей // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 56-65. Скачати PDF
Наведено аналіз результатів екстраполяції діаграм тривалої міцності жароміцних сталей за допомогою відомих параметричних методів та модифікованого методу базових діаграм. Розглядаються два варіанти моделі: якщо гіпотеза "єдиної” кривої справедлива, і якщо її використання призводить до істотних похибок при прогнозуванні тривалих процесів деформування. Продемонстровано ефективність запропонованих методик та їх переваги перед іншими підходами.
Ключові слова: екстраполяція, параметричні методи, діаграми тривалої міцності, модифікований метод базових діаграм.
ЛЕВЧУК С. А., ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ А. А.
Розрахунок напружено-деформованого стану складних технічних об’єктів за допомогою методів теорії потенціалу // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 66-72. Скачати PDF
Моделюється напружено-деформований стан складної технічної конструкції - діафрагми вулканізатора. Пакет робочих пластин моделюється у вигляді круглої пластини дискретно-змінної в радіальному напрямку товщини. Запропоновано алгоритм розв’язку контактної задачі, що виникає. Для досягнення практичної вірогідності отриманих розрахункових результатів їх порівнювали з експериментальними.
Ключові слова: складене тіло, теорія потенціалу, напружено-деформований стан, матриця типу Гріна, контактна задача.
ТЕРЕЩЕНКО Ю. М., ДОРОШЕНКО Е. В., ТЕХРАНИ А., АБОЛХАССАНЗАДЕ Дж.
Аеродинамічні чинники впливу на резонансні коливання лопаток компресорів газотурбінних двигунів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 73-81. Скачати PDF
Викладено результати дослідження впливу газодинамічного управління обтіканням лопаток направляючого апарату ступеня осьового компресора на вібронапруження лопаток робочого колеса. Показано, що газодинамічна дія на обтікання лопаток забезпечує вирівнювання поля швидкостей потоку перед робочим колесом і зниження рівня вібронапружень у лопатках при їх резонансному збудженні.
Ключові слова: газотурбінний двигун, компресор, лопатка, коливання, обтікання потоком.
БЕРТО Ф., МУТІНЬЯНІ Ф., ТИСАЛВІ М.
Вплив концентрації напружень на втомні характеристики конструкційної сталі, що гальванізується методом гарячого занурення (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 82-93. Скачати PDF
Досліджено вплив гальванічного покриття на втомну міцність конструкційної сталі S355. Незважаючи на те, що в літературних джерелах є експериментальні дані щодо гладких зразків із цього матеріалу з покриттям, майже відсутні дані щодо зразків із концентратором напружень. Виконано порівняльний аналіз зразків із центральним отвором, ще зазнали гальванізації методом гарячого занурення, і вихідних зразків такої ж геометрії. Випробування на втому проводились при двох постійних значеннях асиметрії циклу навантаження. Отримано і проаналізовано 60 нових експериментальних даних.
Ключові слова: оцинкована сталь, багатоциклова втома, вплив концентрації напруги, коефіцієнт концентрації напружень.
ЖАНУТИЄНЄ Р. К., ДИЦКУВИЄНЄ Р. К.
Вплив напружень від зовнішніх навантажень на мікроструктуру і пластичність при фазовому перетворенні жароміцної інструментальної сталі при гартуванні (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 94-108. Скачати PDF
Досліджується зміна пластичності та мікроструктури жароміцної інструментальної сталі при мартенситному перетворенні. Зразки піддавали аустенітизації та закалюванню на повітрі. У процесі охолодження їх навантажували статичним згином із номінальним напруженням 100 МПа за трьома схемами: статичний згин зразків після їх вилучення з печі, при цьому відмічались деформація початкового аустеніту і формування мартенситу під дією навантаження; згин після початку мартенситного перетворення з деформацією мартенситу; розвантаження з моменту початку мартенситного перетворення з переважаючою деформацією аустеніту, при цьому вимірювалась деформація при розвантаженні. При охолодженні зразків до кімнатної температури вимірювалась величина їх пластичного прогину. Показано, що мартенситне перетворення характеризується суттєвим підвищенням пластичності. Різний вплив на мартенситне перетворення розтяжних і стискальних напружень оцінювали шляхом вимірювання деформації зразків при розвантаженні. Мікроструктура розтягнутих і стиснутих поверхонь зразків досліджувалась методами рентгенівської дифрактометрії, електронної мікроскопії і електронно-дисперсійної спектроскопії.
Ключові слова: мартенситне перетворення, жароміцна сталь, мікроструктура, пластичність, термообробка.
ХАЕРИ Х., ХАЛУ А., МАРДЖИ М. Ф.
Експериментальне і чисельне моделювання механізму злиття тріщин в матеріалах типу скельних порід (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 109-125. Скачати PDF
Скельні породи і скелеподібні матеріали часто руйнуються при стисненні внаслідок ініціювання, поширення і злиття мікротріщин, що з’явилися раніше. Виконано експериментальні і числові дослідження механізму процесу злиття мікротріщин у матеріалах типу скельних порід. Експериментальні дослідження включають випробування на одновісний стиск зразків, виготовлених із суміші цементу марки портланд пуцолан, слюди і води. Злиття мікротріщин вивчається на тонких зразках за допомогою скануючого електронного мікроскопа. Припускається, що вкраплення слюди відіграють роль мікротріщин у зразках. Також проведено деякі аналітичні і числові дослідження для моделювання явища злиття мікротріщин у зразках, що спостерігається експериментально. Для оцінки коефіцієнтів інтенсивності напружень по моді I і II у вершині мікротріщин використовується непрямий метод граничних елементів високого порядку, відомий як метод розриву переміщень високого порядку, що дозволяє використовувати спеціальні елементи в вершині тріщини для врахування сингулярності полів напружень і переміщень біля вершини тріщини. У програмі розрахунку напружень використовується критерій руйнування по максимальних дотичних напруженнях у рамках лінійної механіки руйнування. При цьому поширення і злиття мікротріщин, розподілених у скельній породі за випадковим законом, оцінюється шляхом числового моделювання на основі ітеративного алгоритму. Отримані розрахункові результат порівнюються з відповідними експериментальними і числовими даними щодо злиття мікротріщин у скелеподібних матеріалах.
Ключові слова: злиття мікротріщин, коефіцієнти інтенсивності напружень, чисельне і експериментальне моделювання, метод розриву переміщень високого порядку, скелеподібні матеріали.
МУХА Я., ВИТКОВСЬКИЙ В.
Механічні характеристики і руйнування клепаних з'єднань при статичних випробуваннях на розтяг і зсув (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 126-142. Скачати PDF
Основним критерієм міцності заклепочних з’єднань при їх розробці є опір матеріалу заклепок зсувному навантаженню. При випробуваннях на зсув звичайних заклепочних з’єднань визначальними є механічні характеристики матеріалу заклепки. У зв’язку з цим необхідно описання механізму руйнування різних з’єднань при випробуваннях на розтяг. Оцінюється міцність різних листових матеріалів (сталь DC01, алюмінієвий сплав AW-5754 та їх комбінація) у заклепочних з’єднаннях. Аналізується механізм руйнування заклепочних з’єднань при одновісному розтязі Т-подібних зразків із різних листових матеріалів. Виконано порівняння експериментальних результатів, отриманих при розтязі і стиску заклепочних з’єднань внапуск для одного і того ж типу.
Ключові слова: випробування на розтяг, міцність при зсуві, руйнування клепаних з'єднань, заклепки самопробівного типу.
ОСЛОН П., ТАЛЕР Д., ЦИСЕК П., ПИЛАРЧИК М.
Скінченноелементний розрахунок температурного поля в підземних високовольтних лініях електропередач з наповнювачами з різних матеріалів (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2015. – № 5. – С. 143-155. Скачати PDF
Виконано попередній розрахунок температурного поля в підземних високовольтних лініях електропередач, які планується використовувати в електростанції потужністю 600 МВт. Досліджується система з трьох силових кабелів, що розміщені в трубах із поліетилену низького тиску, з багатошаровою засипкою (ґрунт і термоізольовані матеріали). Розглядаються різні конфігурації розміщення шарів засипки. Глибина розміщення силових кабелів, що вимірюється від реперної точки (0,5 м нижче рівня ґрунту), варіюється від 2 до 6 м, що впливає на температурний розподіл у грунті, ізоляційному і провідному кабелях. Із використанням методу скінченних елементів виконано числовий розрахунок усталених температурних полів. Для додаткового врахування впливу сформованої так званої “сухої зони” на розподіл температури постулюється залежність теплопровідності ґрунту від температури.
Ключові слова: підземні високовольтні лінії електропередач, метод скінченних елементів, теплопровідність, утеплювачі рідинного типу.
