Проблемы прочности. - 2016. - № 3.
КОТЛЯРЕНКО А. А., ЗІНЬКОВСЬКИЙ А. П., ПОДГОРСЬКИЙ К. Н., ГЛІКСОН І. Л.
Дослідження кореляційної залежності між коефіцієнтами рівняння Періса за результатами випробувань зразків з титанових сплавів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № – С. 5-14. Скачать PDF
Наведено результати експериментально-розрахункових досліджень щодо визначення швидкості росту тріщини втомленості в титанових сплавах. Проаналізовано можливість використання кореляційних залежностей між експериментальними значеннями швидкості росту тріщини втомленості за різних температур.
Ключові слова: титановий сплав, швидкість росту тріщини втоми, коефіцієнти рівняння Періса, кореляційний залежність.
ВОРОБЙОВ Ю. С., ОВЧАРОВА Н. Ю., ЖОНДКІВСЬКИ Р., БЕРЛИЗОВА Т. Ю.
Вплив азимутальної орієнтації кристалографічних осей на термопружний стан лопатки ГТД з вихровою системою охолодження (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 15-24. Скачать PDF
Розглядається температурний і термопружний стан охолоджуваної монокристалічної лопатки зі складною вихровою системою охолодження і каналами для виходу охолоджуючого повітря. Задача визначення напружено-деформованого стану досліджуваної лопатки під дією температурних полів і відцентрових сил розв’язується методом скінченних елементів. Досліджується вплив азимутальної орієнтації кристалографічних осей на розподіл і величину термопружних напружень по об’єму лопатки.
Ключові слова: охолоджувана лопатка, температурні поля, термопружні напруження, монокристалічний матеріал, кристалографічні вісі, азимутальна орієнтація.
КУЧЕР Н. К., ЗАРАЗОВСКИЙ М. Н., ДАНИЛЬЧУК Е. Л.
Особливості визначення характеристик пружності та міцності шаруватих вуглепластиків, армованих тканинами (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 25-34. Скачать PDF
Представлено результати експериментального дослідження деформування і міцності вуглепластиків, армованих тканинами УОЛ-300-lA та УТ-900-3A, і шаруватих композитів, виготовлених на їх основі, за кімнатної температури. Визначено характеристики пружності і міцності матеріалів в умовах плоского напруженого стану. Досліджуються особливості визначення характеристик пружності і міцності шаруватих композитів, армованих вуглецевими тканинами. Aналiзyється ефективність прогнозування характеристик пружності шаруватих тканих композитів на основі відповідних параметрів окремого шару.
Ключові слова: вуглепластики, шаруваті композити, деформування, міцність, характеристики пружності.
ГОГОЦІ Г. А., ГАЛЕНКО В. Й.
Опір стекол сколюванню при використанні різних конічних інденторів і бар'єр опору початку руйнування (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 35-42. Скачать PDF
Розглянуто підвищений бар’єр опору початку руйнування крихких матеріалів на прикладі результатів випробувань плоского скла. Вивчено опір руйнуванню цього скла при сколюванні прямокутних кромок зразків за допомогою конічних алмазних інденторів із різними радіусами закруглення руйнівної вершини (11...800 мкм). Як порівняльні матеріали використовувались оптичне скло (кварцеве і легкий крон). Визначено, що значна зміна особливостей поведінки скла при руйнуванні кромок зразків має місце тільки при використанні індентора з радіусом закруглення руйнівної вершини 11 мкм. У цьому випадку тріщиностійкість скла дорівнює такій, що реєструється індентором Віккерса. Принципового розходження в особливостях руйнування скла при використанні інденторів із радіусами закруглення руйнівної вершини 100 і більше мікрон не виявлено. Відмічається, що попереднє дряпання поверхні зразка скла біля його кромки до її сколювання спотворює оцінку тріщиностійкості, оскільки пошкоджується характерний для нього бар’єр опору початку руйнування.
Ключові слова: метод EF, тріщиностійкість, бар'єр опору початку руйнування, індентування, пластичність, в'язкість руйнування, оптичне скло, класифікаційна діаграма.
ВЕРЕЩАКА С. М., ДЕЙНЕКА А. В., ДАНІЛЬЦЄВ В. В.
Напружений стан ущільнювального кільця з композиційного матеріалу з заданими фізико-механічними характеристиками (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 43-46. Скачать PDF
Запропоновано методику визначення фізико-механічних характеристик анізотропного матеріалу з однією площиною пружної симетрії. На основі класичної теорії пружності анізотропного тіла досліджується термопружний напружений стан багатошарового ущільнювального кільця робочого колеса відцентрового насоса з композиційного матеріалу при тепловому впливі із заданими фізико-механічними характеристиками. Кінематичні і статичні умови контакту сусідніх шарів по спряжених лицевих поверхнях рахуються ідеальними. Відмічається, що підвищення температури на поверхні композитного ущільнювального кільця суттєво впливає на напружений стан.
Ключові слова: фізико-механічні характеристики, ущільнювальне кільце, композит.
ВОРОБЙОВ Є. В.
Ефекти надрізу при низькотемпературної переривчастої текучості сталей (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 47-51. Скачать PDF
За температури 4,2 К виявлено сильне зміцнення зразків із надрізами з великим радіусом закруглення з аустенітних сталей. Це явище розглядається з точки зору реалізації ефекту низькотемпературної переривчастої текучості. Виявлено кореляцію між характеристикою міцності та числом стрибків деформації в зоні концентрації напружень.
Ключові слова: надріз, низькотемпературна переривчаста текучість, стрибок деформації, локалізація деформації, концентрація напружень, зміцнення.
АКІМОВ Д. В., ГРИЩАК В. З., ГОМЕНЮК С. И., ЛАРІОНОВ І. Ф., КЛИМЕНКО Д. В., СИРЕНКО В. Н.
Скінченноелементний аналіз і експериментальне дослідження міцності тришарової стільникової конструкції перехідного відсіку космічного літального апарату (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 52-57. Скачать PDF
На основі скінченноелементної моделі досліджується вплив характеру зміни армування матеріалу тришарової конструкції перехідного відсіку космічного літального апарату на напружено-деформований стан і несівну здатність із метою забезпечення міцності відсіку. Розрахункові дані зіставляються з експериментальними.
Ключові слова: міцність, стільникова конструкція, перехідною відсік, космічний літальний апарат.
ШВАБ’ЮК В. І., КРУТІЙ Ю. С., СУР’ЯНІНОВ М. Г. Дослідження вільних коливань стрижневих елементів зі змінними параметрами методом прямого інтегрування // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 58-68. Скачать PDF
Запропоновано розрахунок на коливання стрижневих систем із неперервними змінними параметрами методом прямого інтегрування. Метод побудовано на аналітичних розв’язках відповідних диференціальних рівнянь. Із використанням цього методу розв’язано задачу про вільні згинні коливання прямого стрижня з довільними неперервно змінними поперечною жорсткістю та погонною масою. В аналітичному вигляді отримано формули для динамічних параметрів стрижневих конструкцій та наведено методику їх числової реалізації. Досліджено вільні коливання зрізаного конуса та димової труби зі змінною товщиною стінки.
Ключові слова: метод прямого інтегрування, аналітичні розв’язки, поперечні коливання стрижня, коефіцієнти коливань, частоти коливань, коливання димової труби.
МУЗИКА М. Р., ШВЕЦЬ В. П.
До дослідження пошкодженності матеріалу методом дряпання (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 69-77. Скачать PDF
Запропоновано метод дослідження пошкодженості матеріалу шляхом дряпання його поверхні. Міру пошкодженості матеріалу оцінювали за розсіянням результатів багаторазових вимірювань різниці значень глибини подряпини. Для реалізації методу розроблено пристрій, що дозволяє досліджувати пошкодженість матеріалу виробу з вертикальними, похилими або стельовими поверхнями.
Ключові слова: пошкодженість матеріалу, глибина подряпини, сталість навантаження на дряпуючий наконечник, розсіювання значень рівноточних змін глибини подряпини, коефіцієнт гомогенності.
ЛУК’ЯНЧЕНКО О. О., КОСТІНА О. В., БУРАУ Н. І., КУЗЬКО О. В. Дослідження статичних та динамічних характеристик складної тонкостінної оболонкової конструкції з тріщинами // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 78-88. Скачать PDF
Запропоновано чисельний підхід до дослідження статичних та динамічних характеристик паливного резервуара і захисної ємності з тріщинами в зварних швах їх стінок. Виконано математичне моделювання нелінійної поведінки складної оболонкової конструкції при дії статичного вертикального навантаження із застосуванням обчислювального комплексу скінченно- елементного аналізу. Побудовано моделі тріщин різної довжини у вертикальних та горизонтальних зварних швах стінок оболонок. Досліджено вплив тріщин на напружено-деформова- ний стан і стійкість паливного резервуара та захисної ємності. Визначено динамічні характеристики конструкції й оцінено вплив тріщин на частоти та форми її власних коливань.
Ключові слова: метод скінченних елементів, нелінійна стійкість, тонкостінна оболонкова конструкція, тріщина, зварний шов, власні коливання.
ПОКРОВСЬКИЙ В. В., СИДЯЧЕНКО В. Г., ЄЖОВ В. М., КУЛІШОВ С. Б., СКРИЦЬКИЙ А. М., БЯЛОНОВИЧ А. В.
Основи експлуатації дисків ГТД за технічним станом - шлях до збільшення їх проектного ресурсу (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 89-98. Скачать PDF
Розглянуто методики прогнозування безпечного пошкодження дисків компресорів і турбін стаціонарних та авіаційних газотурбінних двигунів на стадії докритичного розвитку тріщин. Запропоновано методи оцінки міжоглядових періодів, об’ємів проведення регламентних робіт з урахуванням закономірностей такого розвитку тріщин. При цьому враховуються особливості роботи матеріалів для стаціонарних (пікові, напівпікові, стаціонарні режими) і авіаційних (типові польотні цикли) газотурбінних двигунів. За допомогою розробленої програми на прикладі диска стаціонарної газотурбінної установки проаналізовано розвиток тріщин біля різних концентраторів напружень, що дозволяє прогнозувати живучість диска та найбільш імовірне місце його руйнування.
Ключові слова: тріщиностійкість, диски газотурбінних двигунів, експлуатація за технічним станом, живучість, критичний розмір тріщини.
БУДІЛМІ А., ЛОУСІФ К.
Вимірювання твердості за допомогою індентора еліпсоїдальної форми (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 99-106. Скачать PDF
Якщо при дослідженні твердості за індентор слугувало тверде тіло еліпсоїдної форми, вираз для статичної твердості розглядався як функція від глибини і радіусів відбитка індентора. При цьому використовувалась загальна формула, що зв’язувала статичну твердість із відношенням нормальної сили, прикладеної до індентора, до реальної площі його відбитка. При отриманні кінцевої формули для розрахунку твердості використовувались геометричний і механічний підходи.
Ключові слова: вимірювання твердості, механічні випробування, об'ємна деформація, геометрична модель.
ФЕРРО П., БЕРТО Ф.
Кількісний аналіз впливу залишкових напружень на міцність від утоми зварних з'єднань з алюмінієвого сплаву в рамках підходу локальної щільності енергії деформації (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 107-119. Скачать PDF
У зварних з’єднаннях у залежності від граничних умов, параметрів зварювання і товщини зварюваних пластин можуть мати місце високі стискальні або розтяжні залишкові напруження, які мають сильний вплив на міцність від утомленості у багатоцикловій області. При моделюванні стикового зварного з’єднання у вигляді гострого V-подібного надрізу з нульовим радіусом скруглення вершини поля залишкових напружень можна описати за допомогою пружних і пружно-пластичних коефіцієнтів інтенсивності залишкових напружень у надрізі. Це дозволяє розраховувачам оцінити вплив залишкових напружень на утомну довговічність зварних з’єднань. Проаналізовано вплив залишкових напружень на міцність від утомленості стикових зварних з’єднань з алюмінієвого сплаву в рамках підходу локальної щільності енергії деформації. Установлено тісну кореляцію між отриманими розрахунковими значеннями утомної довговічності та відомими експериментальними даними.
Ключові слова: локальна щільність енергії деформації, залишкові напруги, алюмінієвий сплав, втомна довговічність, чисельне моделювання, сингулярне поле напружень, коефіцієнти інтенсивності залишкових напружень в надрізі.
ИСМАЇЛ Алі А.
Оптимальне планування частково прискорених ресурсних випробувань із цензуруванням руйнування за часом для розподілу Ломакса (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 120-127. Скачать PDF
Розглядаються частково прискорені ресурсні дослідження при покроковій зміні напружень, за яких постулюється, що час до руйнування характеризується розподілом Ломакса при цензуруванні руйнування. Отримано показники максимальної імовірності параметрів даної моделі і відповідні середньоквадратичні відхилення та розраховано довірчі інтервали параметрів із відповідними імовірностями покриття. Вивчено оптимальні варіанти проведення ресурсних випробувань. Для верифікації отриманих теоретичних результатів виконано чисельне моделювання тестових задач.
Ключові слова: напруження, розподіл Ломакса, часткове прискорення, оцінка інтервалу, ймовірність покриття, оптимальний план випробувань, цензурування по типу II, рівняння Ньютона-Рафсона, нелінійність, моделювання за методом Монте-Карло.
МОВАХЕДІ Н., МІРБАГХЄРІ С. М. X.
Порівняльний аналіз енергопоглинання пористих структур з закритими осередками на основі алюмінієвого сплаву з різними піноутворювальний добавками (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 128-134. Скачать PDF
Досліджено вплив пінотвірних додатків гідриду титана TiH2 і карбонату кальцію СаСОз на енергопоглинання у пористих структурах із закритими комірками на основі алюмінієвого сплаву. Зразки з двома різними пористими структурами отримано шляхом додатка TiH2 і СаСО3 у розплав алюмінієвого сплаву А356 за температури 700°С. Електронно-мікроскопічний аналіз зразків показав, що комірки структур, отриманих шляхом додатка СаСО3, є більш мілкими й однорідними, ніж у випадку додатка TiH2. Механічні характеристики пористих зразків визначали за даними випробувань на одновісний стиск. Установлено, що за 50%-ного рівня деформації енергопоглинання зразків, що отримані шляхом додатка СаСО3, на 100% більше, ніж зразків, отриманих при додатку TiH2.
Ключові слова: пориста структура з закритими комірками на основіалюмінієвого сплаву, піноутворювальна добавка, чарункова структура, енергопоглинання.
РАВІЧАНДРАН М., АНАНДАКРІШНАН В.
Дослідження гарячої осадки спеченого гібридного композиту Al-TiO2-Gr, отриманого методом порошкової металургії (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 135-146. Скачать PDF
Алюмінієві гібридні композити Al+5%TiO2, Al+5%TiO2+2%Gr й Al+5%TiO2+4%Gr із подрібнених на грануляторі порошків синтезовані методом порошкової металургії. Дослідження методами сканувальної електронної мікроскопії та енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії показали, що зміцнювальні домішки по об’єму зразка розподіляються рівномірно. Випробування на гарячу осадку нагрітих до 450оС зразків проведено з детальним вивченням характеристик ущільнення і деформування шляхом кореляції істинного осьового напруження з істинною осьовою деформацією, поздовжньою деформацією і теоретичною щільністю. Показано, що генеруючі в процесі гарячої осадки напруження збільшуються при додатку графіту в композит Al-TiO2 і диоксиду титану в Al без зміцнювальних домішок. Виконано аналіз мікроструктури зразка після гарячої осадки.
Ключові слова: композити з металевою матрицею, гаряча осадка, напруження, порошкова металургія.
ЛЕІ Кс. З., ФУ В. Кс., ЛЯО Й.
Апроксимація нелінійної обвідної лінії зсувної міцності за допомогою мультисегментної лінійної функції (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 147-157. Скачать PDF
При підготовці інженерних проектів більшість геотехнічних фахівців використовують лінійний критерій міцності Мора-Кулона замість пружно-пластичного розв’язку Хоека-Брауна. Це зумовлено тим, що зміна нахилу нелінійної обвідної лінії зсувної міцності згідно з розв’язком Хоека-Брауна не може бути описана будь-яким одним лінійним рівнянням. Для апроксимації цієї лінії використовуються мультисегментні лінійні рівняння. Дана методика дозволяє зменшити похибки при розрахунках у випадку умовного розбиття кожного матеріалу на декілька зон, що відповідають істинній зміні градієнта напружень у матеріалі. Для верифікації запропонованої методики оцінено похибки і збіжність результатів розрахунків на конкретних прикладах.
Ключові слова: обвідна лінія Хоека-Брауна, апроксимація функції, похибка апроксимації, градієнт напружень.
ШАЦЬКИЙ І. П., ЛИСКАНИЧ О. М., КОРНУТА В. А.
Умови сумісної деформації індикатора втомних пошкоджень та замкового з’єднання бурильної колони // Проблеми міцності. – 2016. – № 3 – С. 158-162. Скачать PDF
Вивчаються умови сумісної деформації індикатора втомних пошкоджень та замкового з’єднання бурильної колони. Визначено контактні напруження на поверхнях сполучення деталей та зв’язок між експлуатаційним навантаженням і розмірами ділянки проковзування у зоні фрикційного контакту в залежності від величини технологічного зазору.
Ключові слова: індикатор втомних пошкоджень, буровий замок, сумісна деформація, тертя.
