Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2010 № 6

Проблеми міцності. -2010. -№. 6.


Я. С. КАРПОВ, П. М. ГАГАУЗ, "Оптимізація структури композитних панелей при обмеженнях по міцності і стійкості" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 5-12 (2010).Скачати PDF
Розглянуто задачу оптимізації структури композиційного матеріалу для гладких панелей при обмеженнях по міцності і стійкості. Обґрунтовано типи оптимальних структур. Для перевірки сформульованих висновків проведено ряд числових експериментів.
Ключові слова: композиційний матеріал, структура, панель, оптимізація, міцність, стійкість.

 

В. І. ГУЛЯЄВ, С. М. ХУДОЛІЙ, Є. І. БОРЩ, "Коливання кружляння конструкції низу бурильної колони" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 13-25 (2010).Скачати PDF
Розглянуто задачу про згинні коливання конструкції низу бурильної колони, яка обертається під дією прикладеного до долота моменту сил тертя (різання). Виконано аналіз механізму самозбудження коливань. Показано, що сформований момент є неконсервативним і являє собою основне джерело динамічної нестійкості системи. Побудовано форми згинних рухів конструкції низу бурильної колони за різних значень характерних параметрів.
Ключові слова: бурильна колона, долото, що обертається, сили тертя, неконсервативний момент, коливання кружляння.

 

В. Т. ТРОЩЕНКО, Л. А. ХАМАЗА, "Деформаційні криві втоми сталей і методи визначення їх параметрів. Повідомлення 1. Традиційні методи" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 26-43 (2010).Скачати PDF
У літературних джерелах велика увага приділяється деформаційним кривим утоми, які описуються зазвичай рівнянням Басквіна-Менсона-Коффіна. Параметри цього рівняння зв’язані з параметрами рівняння Рамберга-Осгуда, що описує діаграму циклічного деформування. Відомо багато різних методів оцінки параметрів цих рівнянь на основі характеристик міцності і пластичності при статичному навантаженні. Більшість із методів ґрунтується на відносно невеликій кількості експериментальних даних. На основі експериментальних даних про характеристики міцності і пластичності при статичному і циклічному навантаженні близько 200 різних сталей, узятих із літературних джерел, проведено статистичний аналіз параметрів рівнянь Басквіна-Менсона-Коффіна і Рамберга-Осгуда відповідно до кожного з оцінюваних методів і показано переваги і недоліки їхнього визначення.
Ключові слова: деформаційні критерії втомного руйнування, параметри рівнянь Басквина-Мэнсона-Коффина і Рамберга-Осгуда, характеристики міцності і пластичності при статичному і циклічному навантаженні.

 

В. М. ШЛЯННІКОВ, С. Ю. КІСЛОВА, "Параметри змішаних форм деформації з урахуванням кривизни вершини тріщини" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 44-63 (2010).Скачати PDF
Розроблено і реалізовано метод розрахунку полів параметрів напружено- деформованого стану в області вістря тріщини при змішаних формах навантаження з урахуванням членів вищих порядків. Показано вплив скінченного радіуса кривизни вістря тріщини на параметри, що характеризують змішані форми руйнування в умовах плоскої деформації. За результатами розрахунків установлено характер впливу умов змішаних форм навантаження і геометрії тріщини на поведінку безрозмірних кутових характеристик другого члена розкладання напруження в пластичній області вістря тріщини. Отримано залежності між параметрами змішаності, стиснення і тривісності в повному діапазоні змішаних форм деформування.
Ключові слова: змішані форми деформації, пластична область вістря тріщини, члени вищих порядків, метод скінченних елементів, параметри змішаності і стискання.

 

А. Г. ТРАПЕЗОН, Б. А. ЛЯШЕНКО, "Вплив параметрів напилення і товщини покриттів з нітриду титана TiN на опір втоми" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 64-75 (2010).Скачати PDF
Досліджено вплив вакуум-плазмових покриттів із нітриду титану ТіN на опір втомі титану ВТ1-0 в залежності від параметрів напилення та товщини покриттів. Проаналізовано отримані результати з метою необхідності підвищення границі витривалості композиції основа-покриття. Показано, що у всіх досліджених випадках ТіК-покриття підвищують опір втомі. Установлено оптимальний діапазон товщин покриття, за якого зміна умов осадження мало впливає на рівень витривалості. Відмічено задовільне узгодження між експериментальними та розрахунковими значеннями границь витривалості, які отримано за допомогою раніше запропонованої розрахункової моделі.Обговорено і підтверджено принципову можливість суттєвого підвищення опору втомі у випадку формування надтонких покриттів при цілком визначених умовах їх напилення.
Ключові слова: границя витривалості, технологія напилення, товщина покриття, оптимальний діапазон товщини, розрахункова модель, надтонкі покриття.

 

О. О. ХОЦЯНОВСЬКИЙ, "Прогнозування довговічності титанових і алюмінієвих сплавів при фретинг-втоми за різними критеріями зростання тріщини. Повідомлення 1. Експериментальні і розрахункові методики" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 76-104 (2010).Скачати PDF
На основі аналізу сучасних методик дослідження фретинг-втоми та результатів опису багатостадійного росту втомних тріщин у зоні фретинга з позицій механіки руйнування удосконалено розрахунково-експериментальну методику, раніше запропоновану автором. Методика дозволяє прогнозувати поточні значення кута та швидкості розвитку тріщини у приповерхневих шарах матеріалу в умовах фретинга з використанням розрахункових коефіцієнтів інтенсивності напружень KI, KII для контактних і об’ємних навантажень та експериментальних діаграм тріщиностійкості за типом KI та (чи) KII. Виконано порівняльний аналіз різних методик побудови діаграм тріщиностійкості за типом KI і KII, наведено результати для алюмінієвих сплавів АМгбН, Al 7075-T6 та титанового сплаву ВТ9. Проілюстровано, що для цих сплавів початкова стадія росту тріщини фретинг-втоми може мати місце у площині максимальних дотичних напружень за механізмом зсуву або у площині максимальних напружень розтягу за механізмом відриву згідно з двопараметричним критерієм Оцукі або емпіричним критерієм Річарда.
Ключові слова: фретинг-втома, стадії розвитку тріщин, ефективний коефіцієнт інтенсивності напружень, діаграма втомного руйнування, розрахунок довговічності.

 

В. М. РЄВКА, Е. У. ГРІНІК, Л. І. ЧІРКО, "Застосування методу Master Curve для статистичної переоцінки даних випробувань зразків-свідків для корпусів реакторів ВВЭР-1000" (англ. мов.), Проблеми міцності, № 6, 105-112 (2010).Скачати PDF
Дані випробувань на в’язкість руйнування зразків-свідків корпусних матеріалів реакторів ВВЕР-1000 АЕС України було переоцінено за допомогою методу Master Curve. Показано, що експериментальна температурна залежність параметрів в’язкості руйнування і розкид значень Kjc для матеріалів у неопроміненому стані та після опромінення флюенсом 41, 2-1022 нейтр/м2 (E > 0,5 МеВ) добре узгоджуються з формою Master Curve, 5- і 95%-ними довірчими межами. Аналіз даних для корпусу реактора блока № 1 Хмельницької АЕС свідчить, що при використанні нормативного підходу ПНАЕ Г-7-002-86 суттєво недооцінюється визначена в’язкість руйнування зварного шва в неопроміненому стані. Температуру T0, що визначена за методом Master Curve, порівнювали з критичною температурою крихкості TK0 для корпусних матеріалів у неопроміненому стані. Установлено, що температура То значно нижча за Тк0. Окрім того, різниця у значеннях Т0 і Тк0 для матеріалів суттєва. Побудовано кореляційну залежність для температур T28J, що визначені за результатами випробувань стандартних зразків Шарпі, та Т0, отриманих при випробуваннях зразків Шарпі з тріщиною на в’язкість руйнування. Аналіз показав, що результати випробувань зразків Шарпі з тріщиною втоми можуть давати неконсервативну оцінку в’язкості руйнування матеріалів корпусів реакторів ВВЕР-1000.
Ключові слова: реактор ВВЕР-1000, корпусні стали, зразки-свідки, критична температура крихкості, зразки Шарпи, в'язкість руйнування, метод Master Curve.

 

М. В. БОРОДІЙ, М. П. АДАМЧУК, ”Числове моделювання ефекту циклічної повзучості за одновісних програм навантаження”, Проблеми міцності, № 6, 113-121 (2010).Скачати PDF
Наведено результати числового моделювання ефекту циклічної повзучості (ратчетингу) за різних програм контрольованого за напруженнями одновісного асиметричного навантаження двох металевих матеріалів, що мають різні циклічні властивості. Запропоновано удосконалення правила кінематичного зміцнення в моделі циклічної пластичності на основі визначальних рівнянь ендохронної теорії пластичності. Показано, що модель дозволяє із задовільною точністю описувати кінетику напружено-деформованого стану зразків при їх малоцикловому асиметричному навантаженні на основі мінімальної кількості базових експериментів.
Ключові слова: малоциклове навантаження, циклічна повзучість, теорія пластичності, кінематичне зміцнення, числове моделювання.

 

Г. В. ЦИБАНЬОВ, А. І. НОВІКОВ, "Розрахункова модель граничного зміцнення матеріалів при багатоцикловій втомі і визначення її параметрів. Повідомлення 1. Опис моделі" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 122-136 (2010).Скачати PDF
Розроблено модель граничного зміцнення матеріалів, що основана на урахуванні зміцнення в зоні втомного руйнування. За допомогою моделі проводиться оцінка багатоциклової довговічності матеріалів. Описано функцію зміцнення і зв’язок її параметрів із довговічністю. Запропоновано оригінальний метод визначення параметрів моделі на основі кривої утоми за її характерними точками.
Ключові слова: модель граничного зміцнення матеріалу, довговічність, багатоциклова втома, локальна циклічна границя плинності, чисельне рішення.

 

А. ДЖУЛІАНІ, В. КАЛБУЧЧІ, Ф. ФІОРІ, Ф. ІМГРУНД, О. І. БАБУЦЬКИЙ, "Аналіз початкового і обробленого імпульсним електричним струмом нікель- титанового сплаву, отриманого методом інжекції, при використанні ультрамалокутового розсіювання нейтронів" (англ. мов.), Проблеми міцності, № 6, 137-145 (2010).Скачати PDF
Із використанням методу, що базується на ультрамалокутовому розсіянні нейтронів, проаналізовано розміри пор діаметром 100 нм...25 мкм в отриманих інжекційним формуванням зразках нікель-титанового сплаву (із пам’яттю форми) до і після обробки імпульсним електричним струмом. При обробці зразків пори діаметром, який менше за 4 мкм, зливаються, а більше за 4 мкм, зменшуються в розмірах.
Ключові слова: метод ультрамалокутового розсіювання нейтронів, інжекційне формування, імпульсний електричний струм.

 

В. М. КУЧЕР, "Конкретизація параметрів моделі накопичення розсіяних пошкоджень для опису деформації стали 20" (рос. мов.), Проблеми міцності, № 6, 146-160 (2010).Скачати PDF
Представлено метод конкретизації параметрів моделі накопичення розсіяних пошкоджень сталі 20 при статичному деформуванні, що визначаються за зміною модуля пружності і ступеня гомогенності матеріалу, у відповідність до якого ставиться розсіяння характеристик твердості при масових вимірюваннях на різних етапах повторно-статичного навантаження.
Ключові слова: модель розсіяних пошкоджень, деградація механічних властивостей, параметр пошкодженості, дефект модуля пружності, твердість матеріалу, величина розсіювання характеристик твердості, параметр гомогенності в розподілі Вейбулла, жорсткість напруженого стану.