Проблемы прочности. - 2016. - № 5.
ХАРЧЕНКО В. В., ЧИРКОВ О. Ю.
Деякі аспекти врахування історії навантаження при аналізі опору руйнуванню корпусів реакторів при термошоку (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 14-21. Скачати PDF
Розглянуто деякі аспекти урахування історії навантаження при аналізі опору руйнуванню корпусів реакторів за розрахункового моделювання режимів термошоку. Показано, що оцінка міцності корпусу реактора та продовження його ресурсу суттєво залежать від вірогідності результатів пружно-пластичного моделювання кінетики напружено-деформованого стану і визначення розрахункових значень параметрів механіки руйнування. Наведені результати скінченноелементного аналізу свідчать про необхідність урахування історії навантаження при визначенні температурної залежності коефіцієнта інтенсивності напружень для постульованої розрахункової тріщини. Показано, що при аналізі опору руйнуванню корпусу реактора температурну залежність коефіцієнта інтенсивності напружень необхідно визначати за даними аналізу кінетики і характеру навантаження металу у вістрі тріщини при термо- шоці. Для побудови вказаної залежності запропоновано підхід, який дозволяє враховувати процеси активного навантаження і розвантаження металу перед фронтом тріщини. Урахування історії навантаження при аналізі температурної залежності.
Ключові слова: корпус реактора, пружнопластичне деформування, історія навантаження, коефіцієнт інтенсивності напружень, постулюєма тріщина, опір руйнуванню, в'язкість руйнування, термошок.
ГОГОЦИ Г. А.
Руйнування кераміки різними конічними інденторами: сколювання кромки зразка (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 22-27. Скачати PDF
Вперше механічні випробування по визначенню опору кераміки руйнуванню при сколюванні прямокутних кромок зразків виконано за домомогою конічних алмазних інденторів із радіусом закруглення руйнівної вершини 11...800 мкм. В експериментах використовували пружну нітридкремнієву кераміку Si3N4 та непружну діоксидцирконієву кераміку TS, для якої характерним є фазовий перехід при руйнуванні, як порівняльний матеріал служило скло. Показано, що опір руйнуванню цих матеріалів збільшується однаково при використанні вищевказаних інденторів. Шрами відколів, що виникають на кромках зразків кераміки Si3N4, фактично не відрізняються від тих, що формуються при випробуваннях скла (форма може бути псевдо- конічною, нігтеподібною і довільною). При збільшенні радіуса закруглення руйнівної вершини виросла кількість сколів псевдоконічної форми. При випробуваннях кераміки TS цього не відмічається. Показано, що порівняльні оцінки опору кераміки руйнуванню, виконані за допомогою методу сколювання кромки зразка з використанням різних руйнівних інструментів, є неправомірними.
Ключові слова: сколювання кромки зразка, індентування, руйнування, кераміка, в'язкість (опір) сколювання, тріщиностійкість, шрам відколу, механічні випробування.
ЛЕПІХІН П.П., РОМАЩЕНКО В.А., БЕЙНЕР О.С.
Теоретичне дослідження руйнування в хвилях напружень анизотропного циліндра при внутрішньому вибуху (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 29-51. Скачати PDF
Чисельно й аналітично досліджено руйнування та напружено-деформований стан суттєво анізотропних композитних циліндрів при внутрішньому навантаженні вибухом. Установлено чотири типи можливого руйнування, в тому числі відколюваль- ного характеру; особливості хвильового напружено-деформованого стану і міцності тонко- та товстостінних оболонок; залежність гранично допустимої критичної маси заряду від товщини циліндра.
Ключові слова: анізотропний циліндр, критерії міцності, руйнування, композитний матеріал, напружено-деформований стан, вибухова речовина, хвильові процеси.
ДРОЗДОВ О. В., ХАРЧЕНКО В. В., ДЗЮБА В. С., КРАВЧУК Л. В., ПОТАПОВ А. М., СИРЕНКО В. М., ГУСАРОВА І. А., КЛИМЕНКО Д. В., ХАРЧЕНКО В. М., САМУСЕНКО А. А.
Багатофункціональна інформаційно-вимірювальна система для оснащення стендів і установок при проведенні випробувань на міцність моделей і елементів конструкцій з композиційних матеріалів вибуху (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 52-60. Скачати PDF
Описано багатофункціональну інформаційно-вимірювальну систему PMX-TEST для оснащення стендів і установок при проведенні випробувань на міцність моделей та елементів конструкцій з композиційних матеріалів. Система забезпечує багатоканальне вимірювання деформації, тиску і температури. Розроблено відповідне програмне забезпечення PMX-TEST-Monitor, що дозволяє зображувати в цифровому і графічному вигляді експериментальні дані, здійснювати їх накопичення і збереження для подальшої обробки.
Ключові слова: композиційні матеріали, інформаційно-вимірювальна система, деформація, температура, тензорезистор.
ПИСАРЕНКО Г. Г., МАТОХНЮК Л. Є.
Визначення характеристик опору втоми металів за результатами високочастотних випробувань з урахуванням структурних і експлуатаційних факторів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 61-73. Скачати PDF
Приведено результати дослідження опору утомі металевих матеріалів при частоті навантаження від одиниць герц до 10 кГц з урахуванням стану структури, температури випробувань, асиметрії циклів навантаження і наявності концентраторів напружень. Показано, що вплив переважної більшості технологічних, конструкційних і експлуатаційних чинників на значення границь витривалості однаково проявляється як на низьких, так і на високих частотах навантаження. Це свідчить про те, що основні механізми накопичення утомних пошкоджень, які характерні для цього матеріалу, зберігаються незалежно від частоти навантаження, а швидкість деформації впливає на величину непружних деформацій і відповідно на міру накопиченої за цикл пластичної деформації і значення границь витривалості. Приведено рівняння стану матеріалу, що відповідає моменту часу, який безпосередньо передує старту утомної тріщини. Рівняння враховує частоту циклічного навантаження як чинник, що впливає на швидкість накопичення пошкоджень. Експериментальна перевірка отриманого рівняння показує, що розбіжність між розрахунковими й експериментальними даними щодо опору утомі знаходиться, як правило, в межах розкиду експерименталь них результатів і підтверджує обґрунтованість моделі. Запропонована модель є основою для прогнозування характеристик опору утомі, в тому числі на великих базах навантаження, при різних частотах за результатами високочастотних випробувань.
Ключові слова: опір втоми, частота навантаження, високочастотні випробування, накопичення ушкоджень, локальна пластична деформація, модель втомного руйнування, рівняння кривої втоми.
ГОРИК А. В., ЗИНЬКОВСЬКИЙ А. П., ЧЕРНЯК Р. Е., БРИКУН А. М.
Пружнопластичне деформування поверхневого шару машинобудівних конструкцій при дробеструйной обробці (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 74-83. Скачати PDF
Наведено результати експериментальних досліджень щодо оцінки впливу режимів дробоструминної обробки металевих поверхонь для нанесення захисного неметалевого покриття. Описано методику визначення характеру пружно-пластичного деформування поверхневого шару за допомогою експериментально-аналітичного коефіцієнта, який враховує пружно-пластичні властивості матеріалу оброблюваної поверхні. Представлено результати порівняння експериментальних даних із теоретичними. Викладено припущення щодо можливого механізму руйнування поверхневого шару металевих виробів при дробоструминному впливі.
Ключові слова: дробоструминна обробка, деформування поверхневого шару, механізм руйнування, пружнопластична модель, контактні напруги.
ДОЛГОВ М. А.
Аналітичні методи визначення напруженого стану в системі основа-покриття при впливі силових навантажень (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 84-94. Скачати PDF
Проаналізовано аналітичні моделі визначення напруженого стану в системі основа-покриття при навантаженні основи. Показано, що отримані за цими моделями результати розрізняються. Відмічено, що перевагою аналітичних методів визначення напруженого стану перед чисельним аналізом є можливість розрахунку напружень в області сингулярності в околі вільного краю покриття. Проаналізовано характер розподілу дотичних напружень при використанні аналітичних методів. Наведено приклади використання різних підходів щодо визначення критичних дотичних напружень, які характеризують адгезійну міцність покриттів. Аналіз літературних джерел показує, що при дослідженні адгезійної міцності покриттів використовуються як прості, так і більш складні аналітичні моделі.
Ключові слова: покриття, напружений стан, дотичні і нормальні напруження, адгезійна міцність, модель зсувного запізнювання, сингулярність.
БЕРТО Ф., АФШАР Реза Х.
Огляд новітніх досліджень з оцінки концентраторів напружень типу похилого отвору при різних умовах навантаження (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 95-105. Скачати PDF
Досліджено тривимірний пружний розподіл напружень біля гострих кутів похилого ромбоподібного отвору в пластині. Проаналізовано тривимірну скінченноелементну модель за різних умов навантаження для вивчення інтенсивності руйнування за різних мод з урахуванням товщини пластини. Отримані результати порівнюються з такими, що визначені за найновішою теорією, яка перетворює тривимірні основні рівняння пружності в систему диференціальних рівнянь, в яку входять бігармонічне і гармонічне рівняння. Останні забезпечують розв’язок, що відповідає умові в площині та поза площиною надрізу, і повинні одночасно задовольнятися. Отримано хорошу відповідність між чисельними результатами і теоретичним розподілом напружень.
Ключові слова: аналітичні вирази, скінченноелементний аналіз, отвір, тривимірність.
РИЗОВ В. І.
Нелінійне руйнування функціонально-градієнтних балок при навантаженні по моді II (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 106-117. Скачати PDF
Теоретично вивчено руйнування функціонально-градієнтних балок по моді II. Запропоновано конфігурацію балки з двома симетричними поздовжніми тріщинами для умов навантаження по моді II. Механічну поведінку балки описано за допомогою нелінійного співвідношення між напруженням і деформацією. Процес руйнування проаналізовано на основі використання /-інтеграла. Отримано аналітичний розв’язок на основі /-інтеграла для двох законів зміни модуля пружності по висоті балки. Виконано нелінійний аналіз швидкості звільнення енергії деформації з урахуванням балансу енергії для перевірки розв’язків на основі /-інтеграла. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації функціонально-градієнтної структури балки при руйнуванні по моді II. Аналітичні розв’язки зручні для параметричного вивчення нелінійного руйнування функціонально-градієнтних балок, що дає підстави для подальшого розвитку нелінійної механіки руйнування функціонально-градієнтних матеріалів.
Ключові слова: функціонально-градієнтна балка, нелінійність матеріалу, тріщиностійкість по моді II, аналітичне рішення.
АРСИЧ Д., ДЖОРДЖЕВИЧ М., ЖИВКОВИЧ Е., СЕДМАК А., АЛЕКСАНДРОВИЧ С., ЛАЗИЧ В., РАКИЧ Д.
Експериментально-чисельне дослідження міцності при розтягуванні високоміцної сталі S690QL в умовах підвищених температур (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 118-128. Скачати PDF
Представлено результати розрахунково-експериментального аналізу впливу температури на механічні властивості високоміцної конструкційної сталі S690QL. Визначено максимальну температуру при статичних випробуваннях на розтяг, за якої ця сталь зберігає високі механічні характеристики. Статичні випробування на розтяг проводились за п’яти різних температур у діапазоні 20...550оС. Отримані експериментальні дані порівнювались з результатами скінченноелементних розрахунків шляхом побудови відповідних кривих зміцнення сталі.
Ключові слова: сталь S690QL, температура, механічні властивості, скінченноелементнний чисельний аналіз, еквівалентні напруження, ефективна деформація.
КАНДРОТАЙТЕ-ЖАНУТИЕНЕ Р., БАЛТУШНИКАС А.
Дослідження пластичного поведінки деформованої легованої сталі при мартенситних перетворення (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 129-137. Скачати PDF
Досліджено пластичні деформації, що виникають у стальних зразках внаслідок мікроструктурних трансформацій при дії зовнішніх навантажень, рівень яких може не досягати границі плинності матеріалу. Розглядалися три леговані сталі - THG200 (виробник Уддехольм, Швеція), 40X13 та 95X18 (Росія) - з різними легованими елементами і процентним вмістом вуглецю та поведінкою при мікроструктурних трансформаціях. При генеруванні згинальних напружень порядку 100 МПа, що не перевищує 10% границі плинності сталей, має місце виникнення пластичних зон у стальних зразках, які піддавали попередньому нагріванню до 900...1050°С і наступному згину при загартуванні на повітрі. Пластичні деформації виникали за реалізації всіх режимів охолодження, які супроводжувалися мартенситним перетворенням. За допомогою рентгенографічних досліджень виявлено різний вплив розтяжних і стискальних згинних напружень на мікроструктурні зміни при мартенситних перетвореннях.
Ключові слова: сталь, мікроструктура, пластичність, термообробка, спотворення, напруга.
МАЙБОРОДА В. С., НАЛІМОВ Ю. С., СОЛОВАР А. Н., БОБИНА М. М., ТЕСЛЮК М. М..
Вплив комплексної магнітно-абразивної і хіміко-термічної обробки на опір втоми сплаву ВТ9 (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 138-147. Скачати PDF
Наведено режими комплексної магнітно-абразивної та хіміко-термічної обробки поверхні зразків зі сплаву ВТ9. Результати рентгеноструктурного, мікроструктурного та дюрометричного аналізу дозволяють одержати відповідні характеристики поверхневого шару зразків у робочій частині. Проведено випробування на втому зразків у вихідному стані та після комплексної обробки. Показано, що границя витривалості зразків після комплексної обробки на 40% вища, ніж зразків у вихідному стані.
Ключові слова: опір втоми, межа витривалості, сплав титану, технологія обробки, нитроцементація, шорсткість.
ГІГІНЯК Ф. Ф., БУЛАХ П. О.
Вплив температури на кінетику пошкоджуваності попередньо деформованої стали 10ЕН2МФА при циклічному навантаженні в умовах складного напруженого стану (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 148-153. Скачати PDF
Проаналізовано вплив температури на кінетику пошкоджуваності попередньо деформованої сталі 10ГН2МФА в умовах одно- і двовісного розтягу.
Ключові слова: деформування стали, пошкоджуваність металу, одно- і двовісне розтягнення, складний напружений стан.
НОВОГРУДСЬКИЙ Л.С., СКРИПНИК Ю.Д., СТРИЖАЛО В.О., ОПРАВХАТА М.Я.
Установка для дослідження контактної міцності пари колесо-рейка з урахуванням дії експлуатаційних чинників // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 154-162. Скачати PDF
Описано установку для дослідження зони контактної взаємодії між фрагментами реальних коліс та рейками в умовах, що відповідають умовам їх експлуатації на електрифікованих залізничних коліях.
Ключові слова: фрагменти колеса-рейки, зона контакту, дослідницька установка, електричний струм, контактна взаємодія.
ШАЦЬКИЙ І. П., РОП’ЯК Л. Я., МАКОВІЙЧУК М. В.
Оптимізація міцності двошарового покриття для локального навантаження // Проблеми міцності. – 2016. – №5. – С. 163-168. Скачати PDF
Розроблено інженерну методику розрахунку напружено-деформованого стану двошарових покриттів під дією довільно орієнтованого локального навантаження. Методику використано при побудові раціональної структури шаруватого покриття. Установлено оптимальну товщину підкладки, яка забезпечує найбільшу величину допустимого навантаження.
Ключові слова: інженерна методика, двошарове покриття, постіль Вінклера, система кераміка-алюміній, розподіл напружень, оптимальна товщина підкладки, знос
