Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2018 № 6

Проблеми міцності. - 2018. - № 6.

 

ЛЕПІХІН П. П., РОМАЩЕНКО В. А., БЕЙНЕР О. С., ТАРАСОВСЬКА С. О. Чисельне дослідження впливу схем і кутів армування на напружено-деформований стан і міцність композитних циліндрів при вісесиметричному внутрішньому вибуху. Повідомлення 1. Вплив кроків дискретизації розрахункової області на точність визначення напружено-деформованого стану і міцності (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 5-14.

Чисельно методом Уілкінса, модифікованим для гвинтової ортотропії та реалізова­ним у розробленому раніше авторами пакеті прикладних програм, установлено вплив кроків двовимірної регулярної скінченнорізницевої сітки на точність розрахунку динамічного вісесиметричного напружено-деформованого стану та міцності порож­нистих композитних циліндрів скінченної довжини фіксованих габаритів і товщини. Циліндри виготовлено намотуванням на технологічну оправку стрічки зі скляних ниток ВМПС, просочених епоксидним зв’язуючим ЕДТ-10. Навантаження прово­диться вибухом сферичного заряду вибухової речовини у центрі симетрії циліндра в повітряному середовищі. Отримані результати дозволяють вибрати кроки сітки по радіальній й осьовій координатах, що забезпечить прийнятну точність визначення максимальних значень колових напружень і деформацій, а також функцій міцності за критеріями максимальних напружень, деформацій та узагальненим Мізеса.
Ключові слова: модифікований двомірний метод Уїлкинса, пакет прикладних програм, кроки дискретизації і точність розрахунку, одно- і двошарові композитні циліндри, внутрішнє вибухове навантаження, напружено-деформований стан, міцність.

 

ЛАРІН А. О., В’ЯЗОВИЧЕНКО Ю. А., БАРКАНОВ Є., ІЦКОВ М.

Експериментальне дослідження в'язкопружних властивостей гумокордних композитів з урахуванням процесу їх самонагрівання (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 15-28.

Експериментально вивчено дисипативні характеристики гумокордних композитів під дією циклічного навантаження з урахуванням особливостей їх самонагрівання. На­турні експерименти проводили на плоских зразках уздовж волокон армування на одноосьовий розтяг односпрямованих гумокордних композитів. За результатами випробувань визначено криві деформування зразків, які в умовах циклічного на­вантаження формували петлі гістерезису. Випробування зразків на розтяг проводили при тривалому циклічному навантаженні на експериментальній установці INSTRON ElectroPuls E3000 Test System. Експериментально встановлено і вивчено процес суттєвого самонагрівання зразків при їх тривалому циклічному деформуванні. Із використанням безконтактних методів досліджено зміну температури зразка в часі. Отримано закономірності нестаціонарного їх нагрівання та залежності температури стабілізації теплового стану від умов навантаження. Показано, що площа петель гістерезису, яка формується при деформації зразків у стабілізованому по температурі стані, нелінійно залежить від амплітуди деформацій. Визначено якісні і кількісні залежності модуля втрат та коефіцієнтів дисипації і часу релаксації від частоти навантаження, амплітуди деформацій і температури, яка встановлюється в результаті самонагрівання матеріалу. Побудовано апроксимаційні залежності модуля втрат ком­позита від частоти навантаження і температури самонагрівання на основі узагаль­неної трипараметричної лінійної моделі Зінера й експоненціальної залежності почат­кового модуля пружності від температури.
Ключові слова: резінокорди, в'язкопружність, циклічна деформація, дисипація енергії, самонагрівання, модуль втрат, петлі гістерезису, експериментальні дослідження.

 

ГАРТ Є. Л., ГУДРАМОВИЧ В. С.

Застосування проекційно-ітераційної схеми методу локальних варіацій до вирішення завдань стійкості тонкостінних оболонкових конструкцій при локалізованих діях (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 29-37.

Досліджено задачі стійкості підкріплених сферичних оболонок, що входять до складу протяжних неоднорідних конструкцій, при локалізованому впливі на основі розробленого нового проекційно-ітераційного варіанту методу локальних варіацій. Стій­кість при локальному навантаженні визначає роботоздатність тонкостінних оболонкових конструкцій ракетно-космічної, антенно-хвильової техніки, енергетики. При локалізованому впливі виникає значна концентрація напружень і деформацій. Mетоди розв’язку відповідних задач є складними, пріорітетне значення мають багатосіткові варіаційно-різницеві схеми. Для задач напружено-деформованого стану і стійкості за суттєво неоднорідного напруженого стану ефективним є метод локальних варіацій, однак він потребує більшого часу розрахунку, аніж скінченнорізницеві методи типу Рітца. Це привело до необхідності розробки більш ефективних схем його реалізації на основі ідеології проекційно-ітераційних методів. Проаналізовано вказану схему методу локальних варіацій, досліджено її збіжність і показано практичну ефектив­ність, пов’язану зі значним зменшенням комп’ютерного часу розрахунку при чисель­ній реалізації. Розглянуто задачі стійкості складених оболонкових конструкцій зі сферичними оболонками, підкріпленими опорними кільцями, при дії на них локаль­ного навантаження. Наведено дані експериментального дослідження. Розрахункові дані критичних зусиль і конфігурація форм хвилеутворення підтверджені експери­ментально.
Ключові слова: проекційно-ітераційна схема методу локальних варіацій, завдання контактних взаємодій і стійкість при локалізованих діях, експериментальні дослідження локальної стійкості конструкцій з сферичними о6олонкамі.

 

КРУЦ В. О.

Вплив жорсткості пружного зв'язку регулярної системи з пошкодженням на її резонансні коливання (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 38-48.

Наведено результати дослідження впливу параметрів жорсткості пружного зв’язку на формування коливань регулярної системи з пошкодженням, що складається з двох однотипних елементів і моделює пакет двох лопаток, при основному резонансі. Як розрахункову модель досліджуваної системи з властивостями конструктивної регуляр­ності обрано дискретну двомасову модель, коливання якої описуються нелінійною системою диференціальних рівнянь 2-го порядку. Чисельні дослідження проведено з використанням методу Рунге-Кутта для розв’язання нелінійної системи диференціаль­них рівнянь і швидкого перетворення Фур’є для обробки отриманих розв’язків. Побудо­вано залежності відносних резонансних частот і відносних резонансних амплітуд першої гармоніки коливань від параметра пошкодження дискретної моделі регулярної системи при синфазній й антифазній формах коливань за різних параметрів пружного зв’язку для пошкодженої і непошкодженої підсистем. Показано, що при заданій величині парамет­ра пошкодження зі збільшенням коефіцієнта пружного зв’язку підсистем частоти синфазної й антифазної форм коливань зростають. Причому найбільш істотний його вплив спостерігається при антифазній формі коливань підсистем. Коефіцієнт пруж­ного зв’язку також суттєво впливає на рівень резонансних амплітуд першої гармоні­ки коливань досліджуваної моделі регулярної системи. Установлено, що з його збіль­шенням резонансна амплітуда непошкодженої підсистеми зростає при синфазній формі коливань і зменшується при антифазній. На величину резонансної амплітуди пошкод­женої підсистеми він впливає менше. Максимум резонансних амплітуд коливань по­шкодженої підсистеми практично не залежить від коефіцієнта пружного зв’язку.
Ключові слова: регулярна система, вібродіагностика втомного пошкодження, дихаюча поверхнева тріщина, основний резонанс, дискретна модель.

 

РОДІЧЕВ Ю. М., СМЕТАНКІНА Н. В., ШУПІКОВ О. М., УГРІМОВ С. В.

Аналіз напружено-деформованого стану багатошарового скління кабін пілотів літальних апаратів під впливом статич­них і динамічних навантажень // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 49-56.

Розроблено метод розрахунку на міцність багатошарового скління кабін пілотів літальних апаратів під впливом різних експлуатаційних факторів (удар птаха, надлишковий тиск). Метод грунтується на способі занурення вихідної неканонічної оболонки в допоміжну оболон­ку канонічної форми в плані з граничними умовами, які дозволяють одержати простий аналітичний розв’язок задачі у вигляді тригонометричного ряду. Щоб забезпечити виконання вихідних граничних умов, до допоміжної оболонки додаються компенсуючі навантаження, які неперервно розподілені вздовж контуру вихідної оболонки. Компенсуючі навантаження вхо­дять у рівняння руху допоміжної оболонки як інтегральні співвідношення. Система рівнянь руху перетворюється в систему звичайних диференціальних рівнянь другого порядку, яка інтегрується методом розвинення розв’язку в ряд Тейлора. Скління розглядається як незамк- нена багатошарова циліндрична оболонка, яка складається з ізотропних шарів сталої тов­щини. Модель багатошарового скління базується на уточненій теорії першого порядку, що враховує деформації поперечного зсуву, обтиснення вздовж товщини, інерції обертання й обтиснення нормального елемента в кожному шарі. Для композиції в цілому справедлива гіпотеза ламаної лінії. Модель імпульсу тиску, що вірогідно відтворює ударний вплив птаха на скління, розроблено на основі даних експериментів. Досліджено напружено-деформований стан елементів скління літаків типу АН при ударі птаха та під дією надлишкового тиску у кабіні пілотів. Розглянуто п’ять варіантів скління. Порівняння результатів розрахунку з експериментальними даними показало їх хорошу відповідність. Отримані результати є теоретичною і практичною основою для інженерних розрахунків та оптимального проекту­вання багатошарових елементів скління літаків при впливі різних експлуатаційних факторів, що дозволяє використовувати запропонований метод для оцінки ресурсу існуючих та розробки нових елементів скління.
Ключові слова: багатошарове скління, удар птаха, надлишковий тиск, нестаціонарні коливання, міцність.

 

САВВОВА О. В., ТОПЧИЙ В. Л., БАБІЧ О. В., БЄЛЯКОВ Р. О.

Вплив структури літій-силікатних стекол на механічні властивості високоміцних прозорих склокристалічних матеріалів // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 57-63.

Установлено перспективність розробки високоміцних прозорих склокристалічних матеріалів на основі дисилікату літію для захисту оптичних систем у взаємозв’язку з особливостями їх структури. Сформульовано основні критерії синтезу прозорих ситалів, розроблено модельні стекла в системі К20-К0-К02203205-8і02 зі співвідношенням 8і02/Ьі20 = 4,0 та скло­кристалічні матеріали на їх основі в умовах двостадійної низькотемпературної коротко­тривалої термічної обробки у виробничих умовах. Досліджено механізм формування струк­тури і фазового складу склокристалічних матеріалів на основі модельних стекол при терміч­ній обробці. Суть механізму полягає в утворенні нуклеаторів метасилікату літію у формі сферолітів, ріст яких обмежується через фазовий розподіл скла, подальшому збільшенні голкоподібних кристалів метасилікатів літію та їх перекристалізації у кристали дисилікату літію чіткого псевдокубічного габітусу у вигляді перехрещених голок у кількості 50 об.%, які формують пошарову структуру у формі дендритних гілок. Показано, що певна кристало­графічна орієнтація кристалів дисилікату літію впливає на зниження розкиду даних щодо пружних характеристик матеріалу та забезпечує модуль Юнга до 307 ГПа, міцність при стиску до 650 МПа та ударну в’язкість до 5,5 кДж/м2. Установлено, що формування сітчас­тої замкненої блочної структури на основі пластинчастих кристалів дисилікату літію розміром ~ 0,4 мкм забезпечує високі міцнісні властивості розробленого матеріалу, світло- пропускання у видимій частині спектра та дозволяє використовувати його як основу при одержанні прозорих бронеситалів для захисту оптичних приладів військової техніки. Дослід­ження балістичної стійкості розробленого ситалу і порівняння його фізико-хімічних власти­востей з такими відомих прозорих керамічних бронематеріалів свідчать про доцільність створення високоміцних склокристалічних матеріалів на основі дисилікату літію для одер­жання прозорих бронеелементів із метою локального захисту від високошвидкісноїмеханічної дії.
Ключові слова: склокристалічні матеріали, структура, дисилікат літію, механічні властивості, оптичні системи.

 

БАЛИЦЬКИЙ О. І., ІВАСЬКЕВИЧ Л. М.

Оцінювання водневої крихкості високолегованих хромо­нікелевих сталей та сплавів у водні за високих тисків і температур // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 64-72.

Виявлено існування двох температурних екстремумів водневої крихкості жароміцних аусте­нітних сталей і сплавів з інтерметалідним зміцненням (низько- та високотемпературне) в інтервалі 293...1073 К. Низькотемпературний мінімум їх властивостей у водні на 250...300 градусів вищий, ніж мартенситних та гомогенних аустенітних сталей. Високотемператур­ний максимум водневої крихкості проявляється при 1073 К у сталях та сплавах з інтер­металідним зміцненням та низьким вмістом тугоплавких елементів (Мо, N0, Ш), які сповіль­нюють фазові перетворення у процесі випробувань. За температури 293 К дія зовнішньої водневої атмосфери та внутрішнього заздалегідь поглиненого водню визначається струк­турним класом і вмістом нікелю в матеріалі. Ступінь окрихчування сплавів на основі нікелю (56 і більше ваг.% N1) та мартенситних жароміцних сталей визначається тиском газо­подібного водню, а додаткова дія внутрішнього попередньо абсорбованого водню відчутна лише за невеликого тиску. Характеристики пластичності і малоциклової довговічності аусте­нітних сталей (23.28 ваг.% N1) погіршуються лише після попереднього наводнення і мало змінюються зі зростанням тиску водневої атмосфери, а залізонікелевий сплав (43 ваг.% N1) чутливий до дії зовнішнього та внутрішнього водню. Установлено існування межі водневої деградації - гранично мінімальних значень показників роботоздатності сталей та сплавів (відносні видовження і поперечне звуження, число циклів до руйнування), які не знижуються зі зростанням тиску адсорбованого та вмісту поглиненого водню, зменшенням швидкості і частоти навантаження. Такі значення механічних характеристик мартенситних сталей та сплавів на нікелевій основі досягаються за тисків водню понад 10 і 30 МПа, а аустенітних дисперсійно твердіючих сталей і сплавів - за його вмісту 15 і 30 млн1 відповідно.
Ключові слова: короткочасна міцність та пластичність, малоциклова довговічність, жароміцні хромонікелеві сталі та сплави, воднева крихкість.

 

РУДНИЦЬКИЙ М. П.

Міцність конденсованих матеріалів на основі міді при підвищених температурах (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 73-79.

Визначено температурні залежності мікротвердості за Віккерсом, границі міцності й умовної границі текучості в діапазоні температур 290...1070 К в трансверсальному напрямку композиційних матеріалів систем Cu-Zr-Y-Mo, Cu-Cr, Cu-C і Cu-W на основі міді. Матеріали, які отримані методом електронно-променевого випарювання-конденсації, використовують для виготовлення струмознімальних пристроїв, що піддаються не тільки інтенсивному зносу й електричній ерозії, а й механічним навантаженням при підвищених температурах. Даний метод забезпечує особливу шарувату структуру композиційних матеріалів із чергуванням шарів міді з дис­персними частинками інших шарів металів. Описано методики проведення випро­бувань на мікротвердість за Віккерсом і на розтяг при високих температурах. Вико­нано загальний термодинамічний активаційний аналіз отриманих залежностей твер­дості і міцності композитів різних систем на основі міді в діапазоні (0,2...0,8)Гпл міді. Аналіз і порівняння отриманих значень енергії активації пластичної деформації міді і композиційних матеріалів на її основі, а також теоретичних і експериментальних даних щодо оцінки процесів деформації, внутрішнього тертя, повзучості і само­дифузії міді дозволяють стверджувати, що в широкому діапазоні температур спосте­рігається суттєва зміна енергії активації пластичної деформації при переході від однієї температурної області до іншої. Це свідчить про послідовну зміну діючих (контролюючих) термічно активованих механізмів пластичної деформації. Під­тверджено, що зміна характеристик міцності (твердість, границя міцності, умовна границя текучості) вивчених композитів при нагріванні контролюється одними і тими ж механізмами пластичної деформації, температурні області дії яких збіга­ються.
Ключові слова: твердість, міцність, температура, конденсовані шаруваті матеріали, термодинамічний активаційний аналіз.

 

МУЗИКА М. Р.

До оцінки пошкоджуваності матеріалу за параметром його пружних властивостей // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 80-88.

Описано методики визначення модуля нормальної пружності пластично деформованого ма­теріалу за значеннями твердості й оцінки пошкоджуваності матеріалу за дефектом модуля післядії. Модуль нормальної пружності - один із показникових параметрів, чутливих до зміни структурного стану. Для деформованого і недеформованого стану матеріалу він відрізня­ється накопиченням у матеріалі розсіяних пошкоджень різної природи. Установлено, що при оцінці ступеня пошкоджуваності матеріалу в процесі напрацювання більш інформативним порівняно з дефектом модуля пружності е дефект модуля післядії, тобто після напрацю­вання, який приймається як міра дефектності матеріалу і визначається як відношення дефекту модуля пружності до його поточного значення. Наведено результати дослідження співвідношень між модулем пружності і параметром пошкоджуваності матеріалу. Уста­новлено стійку кореляційну залежність між модулем пружності і параметром гомогенності Вейбулла, який описує ступінь розсіяння характеристик твердості, корелює зі зміною фізико- механічних властивостей матеріалу й обчислюється за ступенем розсіяння значень твер­дості за формулою Гумбеля. Визначені під навантаженням значення твердості металу на стадіях напрацювання більш достовірно характеризують фактичний рівень накопичених пошкоджень у металі порівняно з такими у розвантаженому стані, а розсіяння значень твердості буде більшим. Наведено залежності, за якими при відомому робочому напруженні на даному етапі напрацювання визначається відповідне поточне значення модуля пружності матеріалу еле- мента конструкції, а за дефектом модуля післядії - пошкоджуваність матеріалу. Показано, що для всіх досліджених матеріалів пластична деформація призводить до зменшення модулів пружності матеріалу. Зниження значень модулів пружності по мірі збільшення деформації відбувається також після попередньої пластичної деформації мате­ріалу, яку при проведенні випробувань було реалізовано шляхом розвантаження після досяг­нення різних ступенів пластичної деформації.
Ключові слова: модуль нормальної пружності, дефект модуля післядії, твердість, параметр розсіяння характеристик твердості, пошкоджуваність, параметр гомоген­ності Вейбулла.

 

ДЕГТЯРЕВ В. О.

Влияние динамической нагрузки на предельные напряжения и вторые критические температуры хрупкости стыковых сварных соединений (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 89-98.

Аналізуються результати експериментальних досліджень стикових зварних з’єднань із тріщиною зі сталей 09Г2 та 12ГН2МФАЮ при різному співвідношенні статичних та динамічних напружень у широкому діапазоні зміни кліматичних температур. Дослідження проводились на установці, розробленій на базі копра ударної дії. Роз­криття берегів тріщини вимірювалось за допомогою виготовленого у вигляді скоби датчика зсуву. Спостереження за тріщиною здійснювалось за допомогою телевізійної установки та мікроскопа. При проведенні низькотемпературних випробувань запро­ваджувалась система охолодження та автоматичної підтримки температури зразка в діапазоні 20...100оС. Експериментальні дослідження дозволили визначити діаграми граничних напружень, аналіз яких показав, що між статичним та руйнівним дина­мічним навантаженням спостерігається в основному лінійна залежність. Показано, що при заданій температурі динамічна складова граничного напруження зменшу­ється зі зростанням статичного напруження. Установлено, що зварне з’єднання сталі 09Г2 більш чутливе до динамічного навантаження у всьому діапазоні досліджуваних температур. Показано, що при визначенні граничних напружень та другої критичної температури крихкості необхідно враховувати як статичні, так і динамічні напружен­ня. Граничне напруження і друга критична температура крихкості при комбіно­ваному навантаженні досліджуваних зварних з’єднань залежать від співвідношення статичних та динамічних напружень. Неврахування динамічних напружень призво­дить до заниженого граничного напруження та підвищених значень другої критичної температури крихкості. При збільшенні коефіцієнтів динамічного перевантаження та динамічності граничне напруження зменшується, а друга критична температура крихкості збільшується. Установлено, що другі критичні температури крихкості зварних з’єднань сталі з більш високими механічними властивостями значно нижчі.
Ключові слова: зварне з'єднання, критична температура крихкості, діаграма граничних напружень, межа текучості.

 

ДЄВІН Л. М.

Особливості визначення фізіко-механічніх характеристик крихких матеріалів на зразках малих розмірів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 99-109.

Наведено методи визначення модуля пружності, швидкості звуку, логарифмічного декремента коливань (внутрішнього тертя), міцності при розтязі, стисненні і згині, тріщиностійкості, питомої роботи руйнування на зразках малих розмірів. Для зразків із полікристалів надтвердих матеріалів, які отримують в апаратах високого тиску, або з інших коштовних спечених матеріалів (карбід бору, нітрид кремнію, тверді сплави), що мають високі твердість та модуль пружності, характерні невеликі розміри. Біль­шість таких матеріалів при роботі в виробах (металорізальні інструменти, елементи бронезахисту) зазнають значних динамічних навантажень. Показано, що дискові зразки з крихких матеріалів розміром від З до 15 мм можна використовувати для визначення міцності при динамічному навантаженні. Використання таких зразків дозволяє усунути осциляції на діаграмі навантаження і зменшити похибку вимірю­вання руйнівного навантаження. Окрім того, за балансом енергії в мірних стрижнях можна визначити питому роботу руйнування крихких матеріалів. Описано методи визначення механічних характеристик при динамічному навантаженні з викорис­танням мірних стрижнів Гопкінсона-Кольського та наведено приклади застосування методик дослідження твердих сплавів, полікристалів надтвердих матеріалів на основі алмазу і кубічного нітриду бору, карбіду бору і нітриду кремнію, отриманих в Інституті надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України.
Ключові слова: модуль пружності, швидкість звуку, логарифмічний декремент коливань, міцність при розтязі і згині, тріщиностійкість, робота руйнування, статичне і динамічне навантаження.

                                                                                                                     

ІСМАІЛ Али А., АЛЬ-ХАРБІ М. М.

Оцінка моделі довговічності при постійному напруженні для цензурірованних за часом даних з лінійним розподілом швидкості руйнування (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 110-117.

Запропоновано модель частково прискорених випробувань на циклічну довговічність з постійною напругою з використанням даних, які було піддано цензуруванню типу I із лінійним розподілом швидкості руйнування. Отримано точкові й інтервальні оцін­ки максимальної правдоподібності параметрів розподілу і коефіцієнта прискорення. Із метою підвищення точності прогнозів розрахунок середньоквадратичних похибок проводився для зразків різних розмірів. Для ілюстрації роботоздатності моделі вико­нано моделювання тестових задач із використанням методу Монте-Карло.
Ключові слова: постійна напруга, лінійний розподіл швидкості руйнування, максимальна вірогідність, середньоквадратична похибка, цензурування І типу.

 

МИРМОХАММАД С. Х., САФАРАБАДИ М., КАРИМПУР М., АЛИХА М. Р. М., БЕРТО Ф.

Оцінка тріщиностійкості тонкостінної посудини тиску з тріщиною і накладкою з армованого волокнами композиту за допомогою мультимасштабування і розширеного методу скінченних елементів (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 118-130.

Однією з найбільш важливих проблем зберігання рідини в тонкостінних посудинах високого тиску є запобігання розповсюдженню тріщин. При низьких температурах має місце крихке розповсюдження тріщин, що є небезпечним. Представлено нову числову модель розрахунку підсилення тонкостінної посудини тиску з тріщиною композитною накладкою. Для моделювання росту крихких тріщин по товщині тонко­стінної посудини тиску використовується розширений метод скінченних елементів у поєднанні з методом мультимасштабування. За допомогою розширеного методу скінченних елементів розраховується критична енергія, тобто максимальна енергія деформації, яку посудина тиску може накопичити до початку крихкого розповсюд­ження тріщини. Для збільшення критичної енергії використовувались зв’язувальні ділянки з різною послідовністю укладання, які раніше досліджувались експеримен­тально й аналітично, а оптимальна послідовність укладання оцінювалась розширеним методом скінченних елементів. Окрім того, використовувалась традиційна методика оптимізації армування композитними накладками, що базується на оптимальному співвідношенні збільшеної критичної енергії і товщини накладки. Показано, що при постійній товщині накладки і зміні кута укладання волокон максимальна енерго­ємність збільшується на 7...10%о. При збільшенні товщини арматури значно зростає енергія деформації (до 40%). Для виключення пошкодження накладок при роз­повсюдженні тріщини використовувався критерій пошкодження Хашина.
Ключові слова: тонкостінна посудина високого тиску, розширений метод скінченних елементів, накладка з волокнистого композиту, метод мультимасштабування, механіка руйнування, критерій пошкодження Хашина.

 

 

РАФИ М. М.

Експериментальне дослідження адгезійних властивостей залізобетонних виробів з домішками утилізованого бетону (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2018. – № 6. – С. 131-145.

Переробка бетону є одним з ефективних розв’язків проблеми утилізації будівельних відходів. Досліджується зміна адгезійних напружень на стику стальних арматурних стрижнів із матрицею з переробленого бетону залежно від величини проковзування між ними. Адгезійні випробування на розтяг проводились на концентричних зраз­ках. Зразки з наповнювачем зі стандартного бетону використовували як контрольні. Досліджувались арматурні стрижні двох типів (гарячекатані деформовані і холоднокручені ребристі) із різним діаметром і різною долею домішки переробленого бетону. Довжина защемлення стрижнів у п’ять разів перевищувала їх діаметр. Стрижні діаметром 12 мм мали найвищу міцність міжфазового зчеплення/адгезії, яка зменшувалась зі збільшенням їх діаметра. Величина долі домішки переробленого бетону практично не впливала на адгезійну міцність стрижнів. При цьому реакція холоднокручених ребристих стрижнів після досягнення піка адгезійних напружень залежно від проковзування є більш жорсткою, ніж гарячекатаних деформованих стрижнів.
Ключові слова: агрегатний стан, адгезія, міцність при стискуванні, руйнування, випробування на розтяг, армування, напруження зсуву.