Модуль релаксації гетерогенного палива дозволяє оцінювати конструкційну цілісність та ресурс твердопаливного ракетного двигуна. На мікроскопічному рівні вивчено визначальні фактори останнього за допомогою клітинного методу скінченних елементів Voronoi. Цей в’язкопружний підхід базується на дискретній формі в’язкопружної визначальної моделі серії Voronoi у часовому діапазоні. Запропоновано ітераційну процедуру отримання ефективного модуля на кожному часовому кроці. Методом випадкового вибору проаналізовано вплив кожного мікропараметру на ефективний модуль релаксації. Результати демонструють, що модуль матриці та вагова фракція включень більш суттєво впливають на модуль релаксації, ніж константа матеріалу включень і зернистість частинок.
Ключові слова: гетерогенний пропелент, ефективний модуль релаксації, метод кінцевих елементі Voronoi.

Зразки чистої міді товщиною 0,1; 0,2 і 0,3 мм відпалювали за різних температур. Досліджено вплив розміру зразка на механічні властивості та поведінку при руйнуванні відпаленої чистої міді в експерименті на одновісний розтяг. Подовження та границя міцності при розтягу зменшувалися зі збільшенням розміру зерна за постійної товщини зразка. Якщо розмір зерна залишається постійним, а його товщина змінюється, подовження та границя міцності зростають зі збільшенням товщини зразка. Розмір зерна та товщина зразка можуть значно впливати на поведінку чистої міді при руйнуванні. Якщо розмір зерна збільшувався, а товщина зразка зменшувалася, руйнування проявляє тенденцію до зміни від змішаного до зсувного виду.
Ключові слова: випробування на мікророзтяг, поведінка деформації, чиста мідь, механізм переломів, масштабний ефект.

На основі аналізу експериментальної діаграми одновісного циклічного навантаження зразка зі сталі 40Х16Н9Г2С виділено три участки, які характеризують різну поведінку напружень, тобто виділено три різних типи зміни напружень. Для кожного з них сформульовано відповідні еволюційні рівняння, які характеризують анізотропне зміцнення. Для опису ізотропного зміцнення вводиться еволюційне рівняння для параметра насичення напруження другого типу. Девіатор напружень визначається як сума девіаторів напружень трьох типів. Для опису нелінійного процесу накопичення пошкоджень вводиться кінетичне рівняння, яке базується на енергетичному принципі, де за енергію, що витрачається на виникнення пошкоджень у матеріалі, приймається енергія, що рівна роботі напружень другого типу на полі деформацій. Виділено матеріальні функції, що замикають теорію, формулюється базовий експеримент і метод ідентифікації матеріальних функцій. Приведено матеріальні функції сталі і результати веріфікації теорії при пропорціональному (простому) жорсткому циклічному навантаженні і непропорціональному (складному) навантаженні по траєкторії деформацій у вигляді концентричних кіл із загальним центром на початку координат. Розглядається п'ять витків траєкторії, починаючи з траєкторії великої кривизни до середньої. Відмічається хороша відповідність між результатами розрахунку й експерименту.
Ключові слова: пластичність, схема циклічного навантаження, поверхня завантаження, накопичення пошкоджень, матеріальні функції, ідентифікація, перевірка.

Вказівки з управління атомною енергетикою США RG1.207 радять, щоб у проектуванні нового ядерного реактора було враховано вплив режиму роботи теплоносія на втомну довговічність елементів класу 1. Виконано традиційний аналіз нижнього з’єднання, яким керує важільний привідний механізм ядерного обладнання, з використанням програмного забезпечення ANSYS. Для більш адекватної оцінки втомної довговічності вивчено технологію її аналізу з метою підвищення точності розрахунків. Згідно зі специфікацією RCC-M вид. 2002 модифіковано пружно-пластичний поправковий коефіцієнт (Ke) шляхом поділу на термічну та механічну компоненти. У розрахунках враховано об’єднання перехідних режимів температури і тиску, оскільки деякі перехідні режими не розглядаються в процесі експлуатації, що може погіршити консервативніший діапазон результатів аналізу. На основі двох типів моделей прогнозування втомної довговічності з урахуванням оточуючого середовища порівнювали їх вплив на конструкційний ресурс. Показано, що модифікований (Ke) може значно погіршувати консерватизм результатів, якщо вторинна амплітуда напруження висока, а термічна компонента переважає. Режим роботи теплоносія явно впливає на результати обчислення втоми для аустенітної нержавіючої сталі, а дані, отримані методом NUREG/CR-6909, гірші, ніж методом JNES.
Ключові слова: еластопластичний коефіцієнт корекції, втома, теплова, охолоджуюча середа.

Метод тензометричного контролю процесу свердління отвору - традиційний підхід до оцінки залишкових напружень, де калібрувальні коефіцієнти є одним з основних факторів, що впливають на точність їх вимірювання. Ці коефіцієнти є постійними значеннями у “стандартному методі визначення залишкових напружень методом тензометричного контролю свердління отвору ASTM E837-13А”, який не враховує вплив коефіцієнта Пуассона. Запропоновано метод скінченних елементів для розрахунку калібрувальних коефіцієнтів, вивчено вплив на них коефіцієнта Пуассона. Результати показують, що калібрувальні коефіцієнти ajk зростають, а bjk зменшуються зі збільшенням коефіцієнта Пуассона, що свідчить про їх лінійну залежність. Введено його поправку для розрахунку калібровки будь-якого значення коефіцієнта Пуассона. Величини (ν0) свідчать про підвищення універсальності заданого калібрувального коефіцієнта. Розв’язано проблему впливу коефіцієнта Пуассона на вищезгаданий коефіцієнт, підвищено його точність завдяки використанню тензометричного методу.
Ключові слова: метод сверления, залишкові напруження, коефіцієнт калібрування, співвідношення Пуассона, метод кінцевих елементів.

Корозійне розтріскування під напруженням - режим руйнування, що зумовлює надійність зварних з’єднань різнопородних металів на атомних електростанціях. Це важливо для розробки прогнозованої моделі ресурсу за умов розвитку тріщини, яка визначає надійність зварних з’єднань та має практичне інженерне значення для оцінки конструкційної надійності атомного обладнання. В експерименті на повзучість в автоклаві встановлено визначальний механізм повзучості для нержавіючої сталі 304 при 288°С. Наведено скінченноелементний метод розрахунку розтріскування на основі повзучості. Проаналізовано поле повзучості біля вершини тріщини та зміни швидкості її росту за різними границею текучості та коефіцієнтом інтенсивності напружень K. Швидкість росту тріщини буде збільшуватись із ростом останніх показників. Перевірено точність прогнозованої моделі шляхом порівняння з експериментальними даними. Отримані результати створюють наукову базу для прогнозування швидкості розтріскування нержавіючої сталі у високотемпературному водному середовищі.
Ключові слова: корозійне розтріскування, темпи зростання тріщини, повзучості у вершині тріщини, модель прогнозування, аустенітна нержавіюча сталь 304.

Побудовано модель Сміта-Ватсона-Топпера на основі методу критичної площини для прогнозування характеристик фретинг-втоми у зоні заклепкового отвору, що дозволяє поліпшити стан ламіната із заклепковим з’єднанням. Проаналізовано вплив чотирьох конструктивних параметрів: ширини пластини, відстані отвору від краю, сили попереднього затягання та коефіцієнта тертя на характеристики фретинг-втоми ламіната в зоні заклепкового з’єднання. Застосовано чотирифакторний трирівневий квадратичний незалежний комбінаторний критерій для визначення оптимальних конструкційних параметрів так, щоб заклепкове з’єднання призводило до найменшого втомного пошкодження згідно з розрахунками за вищезгаданою моделлю. Реалізовано полегшену конструкцію заклепкового з’єднання шляхом корегування шарів ламіната. Модельне значення найбільше біля краю контакту заклепки з ламінатом. Збільшення вищезгаданих конструкційних параметрів сприяє зниженню модельних значень; за постійного навантаження отримано найменше модельне значення, яке на 47% менше за таке до оптимізації; враховуючи такі фактори, як вага та критичне лінійне навантаження, можна отримати задовільну полегшену конструкцію.
Ключові слова: ламінат з волокнистого металу, заклепки, фретінг-характеристики втоми, прогноз довговічноті, ортогональний тест.

Виготовлено сплави на основі Al-Si-Cu-Zn-Y з різним вмістом Cu та Zn, з яких отримано порошки для паяння з використанням ультразвукового розпилення у газовому потоці. Досліджено формування мікроструктури, їх теплові властивості та режими паяння. Результати показують, що збільшення вмісту Cu у сплаві сприяє огрубінню евтектичної структури та формуванню об’ємної фази Si, водночас збільшення вмісту Zn може її поліпшувати. Порошки сплаву, виготовлені ультразвуковим розпиленням, набувають надтонку мікроструктуру, на яку склад сплаву має незначний вплив. Порошки мали високе вагове співвідношення в діапазоні 70...150 мкм, збільшення вмісту Cu та Zn буде підвищувати цю тенденцію, особливо вміст Cu. Збільшення Cu підвищувало солідус та ендотермічні пікові температури, тоді як збільшення вмісту Zn зменшувало ці характеристики. Змочуваність порошків може бути поліпшена завдяки збільшенню вмісту Cu та Zn. Паяні з’єднання з використанням порошків сплаву мали найвищу границю міцності при зсуві, що може залежати від доброї змочуваності, відносно низьких температур солідусу та ліквідусу.
Ключові слова: сплав Al-Si-CU-Zn-Y, порошок, пайка, мікроструктура, міцність зсуву.

Специфічні методи розрахунку міцності швидкісного потягу на магнітній підвісці відсутні, а аналіз головним чином стосується стандартів традиційної технології рельсового транспорту, що не відповідають вимогам до розробки конструкцій швидкісних потягів. Запропоновано ефективний метод оцінки конструкційної міцності швидкісного потягу на магнітній підвісці на основі Шанхайської залізничної системи. Створено комплексні умови експлуатації шляхом лінійного накладання та комбінування окремих умов праці. Установлено чисельні дефініції різних визначених умов за допомогою аналізу аеродинаміки швидкісного потягу та динаміки транспортної системи. Проаналізовано конструкційну міцність та потокорозподілення навантажень шляхом скінченноелементної оцінки міцності. Тестову перевірку та реальні вимірювання включено до теоретичного аналізу. Метод оцінки конструкційної міцності розроблено для отримання кращого методу розрахунку міцності транспортного засобу.
Ключові слова: потяг на магнітній підвісці, конструкційна міцність, оцінка міцності, аналіз аеродинаміки, тестова перевірка.

Алюмінієвий сплав 2024 вивчено експериментально з використанням рентгенографії за умов резонансної втоми протягом 50 хв. Виконано теоретичний аналіз дотику між шириною піка на піввисоті максимальної інтенсивності на дифракційній картині та густиною дислокацій алюмінієвого сплаву за резонансної втоми з використанням лінійного аналізу на основі перетворення Фур’є, і в результаті густина дислокацій в зоні пошкодження зразка після резонансної втоми дорівнювала 5,6817-10 м . Проаналізовано причину виникнення дислокацій, що важливо для вивчення їх густини для авіаційних алюмінієвих сплавів, стійких до вібрації, а також для генерації нових ідей щодо дослідження механізму резонансної втоми.
Ключові слова: алюмінієвий сплав 2024, втома при резонансі, щільність дислокації, рентгенівський дифракційний лінійний аналіз.

Досліджено вплив домішок La2О3 та Y2О3 на поліпшення властивостей регенерованого цементованого карбіду. Порошок WC-Co, регенерований методом цинкової плавки, використовували як вихідний матеріал. Виготовлено п’ять сплавів традиційним методом порошкової металургії з додаванням La2О3 та Y2Оз (0; 0,3 та 0,6%). Результати показують, що вони мають певний вплив на густину карбіду, але він поки що незрозумілий. Якщо вміст La2О3 або Y2О3 менший за 0,3 ваг.%, твердість карбіду незначно зростає, а потім різко знижується. Рідкоземельний оксид значно підвищує в’язкість руйнування та опір поперечному розриву. Експлуатаційні характеристики карбіду з Y 2О3 кращі, ніж з La2О3. При додаванні 0,3 ваг.% Y2О3 механічні характеристики карбіду сягають високих значень: твердість 1720 HV30 кгс, в’язкість руйнування 8,41 МПа • м 1/2 , опір розриву 1653 МПа.
Ключові слова: рідкоземельний, регенерований цементований карбід, механічні властивості, мікроструктура, LA2O3, Y2O3.

Сталь рР (отримана закалкою з подальшим відпуском та виділенням карбідної фази) - нещодавно розроблений маловуглецевий низьколегований матеріал з аустенітною фазою, що відповідає вимогам до високої міцності та пластичності. Основні механічні властивості сталі QР980 визначено за допомогою статичних тестів на одновісной розтяг, а зміни міцності та пластичності залежно від швидкості деформації отримано з використанням динамічних тестів на одновісний розтяг. Границя міцності при розтягу досягає 1050,67 МПа, що лише на 50 МПа вище за таку для DР980. Найбільше видовження порядку 0,2 спостерігається за найнижчої швидкості деформації (1,3 • 10 4 с-1). Матеріал використовують для штамповки дверної стійки внутрішньої панелі автомобіля SGМ. Якість формування сталі QР980 підтверджено в експериментах із використанням реальної штамповки DР980 та QР980. Результати показують, що QР980 виявилася надійною в експлуатації, тоді як DР980 розтріскалася. Сталь QР980 має високі статичні та динамічні механічні властивості, ефективність її штамповки значно краща за таку сталі DР980. Механічна поведінка QР980 відповідає вимогам до штамповки дверної стійки внутрішньої панелі.
Ключові слова: гартування та розбиття, високоміцна сталь, формамівність, штампування.

Проектування коробки передач базується на теорії статичної міцності. Використання останньої не дозволяє точно враховувати динамічні характеристики елементів коробки за різних умов, а обмеженість традиційних методів вимірювання та засобів випробувань робить дуже складним прогнозування надійності та ресурсу елементів коробки передач за випадкових навантажень. Це призводить до великого розриву між реальним та проектним ресурсами, серйозно впливаючи на її надійність. Для моделювання кінетики коробки передач у різних зубчатих колесах випробувального стенда використано метод моделювання багатокомпонентної кінетики, отримано змінне навантаження на головний вал. Прогнозування втомної довговічності коробки передач досліджено за допомогою програмного забезпечення МБС Раїгап, вивчено оптимальну конструкцію зубчатих коліс для отримання важливої інформації щодо її надійності.
Ключові слова: вомна довговічність, прогноз, коробка передач, MSC.Patran, оптимізація проектування.

При оцінці конструкції ребристої труби необхідно враховувати ризик руйнування внаслідок випучування при повзучості за високої температури та зовнішнього тиску. Проаналізовано випучування при повзучості за допомогою методу скінченних елементів на основі пластичної та повзучої компонент, побудовано діаграму оцінки руйнування і рівняння шляхом чисельної апроксимації. Наведено експрес-метод оцінки для інженерних задач. Для перевірки його реалізації отримані результати порівнюються з такими за методом кодування. Метод забезпечує методологічні основи для аналізу випучування при повзучості складних конструкцій та умов навантаження.
Ключові слова: ребриста труба, випучування при повзучості, час згинання, кінцевий елемент, діаграма оцінки відмови.

На основі теорії теплопередачі побудовано 2D чисельну модель обробки нерівних стінок хвилеводу з використанням лазерного поверхневого оплавлення. Розглянуто вплив двох важливих параметрів: кута падіння та середньої густини енергії лазерного пучка на поле температур і форму зварювальної ванни. Параметри процесу оптимізовано. На основі літературних даних та вимог до форми ванни при обробці стінок хвилеводу запропоновано оптимізувати її форму після визначення кута падіння лазерного пучка. Для отримання достатньої глибини розплаву обирають відповідну середню густину енергії. При оплавленні кут падіння має бути рівним або більшим за 60°, при обробці перевагу віддають більшому куту падіння. Для використання хвилеводів в оптичних інтегральних схемах необхідно визначити кут падіння лазерного пучка та відповідну середню густину енергії для обробки їх бокових стінок.
Ключові слова: SOI нанооптичний хвилевод, груба боковина, лазерна поверхня плавлення, обробка.

Насичений пісок демонструє не тільки складну поведінку за статичного навантаження, а й складну деформаційну поведінку за циклічного навантаження. 3а циклічного навантаження траси дренажу пластична об’ємна деформація піску буде поступово зростати з числом циклів. Петля гістерезису, що відповідає змінюваній узагальненій залежності між напруженням і деформацією, змінюється структурно з числом циклів, поступово від відносно широкої до відносно вузької. Дотичний модуль, представлений петлею гістерезису, також поступово зростає. 3а циклічного навантаження без дренажу з’являється циклічна рухомість насиченого піску. На основі запропонованої уніфікованої моделі зміцнення вихідна еліптична поверхня текучості постійної форми перетворюється на еліптичну поверхню текучості зі змінюваною швидкістю консолідації. Залежність зміни співвідношення між довгою і короткою осями визначається пластичною деформацією, а поточний коефіцієнт асиметрії циклу використовується для характеристики осі обертання поверхні текучості. Введено поняття ротаційного зміцнення для опису анізотропії. Установлено форму і положення поверхні текучості, а також нові параметри зміцнення, що координують із реакцією на критичний стан. Можна побудувати 3D модель, що враховує складні умови навантаження, використовуючи метод трансформації напруження на основі критерію SMP. Точність і придатність запропонованої моделі перевірено за допомогою прогнозованого порівняння.
Ключові слова: насичений пісок, циклічне навантаження, петлі гістерезису, циклічна рухливість, симуляція скінченно елементне моделювання.

Розтяжність бетону з вмістом базальтового волокна та реактивного порошку досліджено на 90 зразках за тестом на міцність при розколюванні та на 12 зразках за тестом на осьовий розтяг. Оцінено вплив відношення вода-зв’язуюче (0.20, 0.22, 0.24), довжини базальтового волокна (12 і 6 мм), об’ємної фракції волокна (0; 0,05; 0,10 та 0,15%) та твердіння при старінні (7 та 28 діб) на розтяжність бетону. Результати показують, що базальтове волокно значно впливає на міцність при розколюванні. Волокно довжиною 12 мм має незначний вплив на початкову міцність, водночас його початкова міцність із використанням волокна довжиною 6 мм лише трохи нижча. Виведено формулу розрахунку для кривої напруження-деформація.
Ключові слова: реактивний порошкоподібний бетон, базальтове волокно, властивості при розтязі, напружено-деформаційні відносини.

Вивчено вплив вмісту пустот на процес стиснення гарячої асфальтобетонної суміші за допомогою лабораторних тестів та дискретного елементного моделювання. Побудовано двовимірну модель мікроструктури суміші з використанням програмного забезпечення Particle Flow Code, визначено мезоскопічні параметри лінійної контактної моделі (між агрегатами) і контактної моделі Бургера (всередині мастики, між агрегатами та мастикою) у лабораторних тестах на одновісний стиск. Проведено віртуальні тести на одновісний стиск чисельних зразків із вмістом пустот 3; 4,5; 6 та 7% відповідно. Результати демонструють, що модуль пружності та пікове навантаження зменшуються з підвищенням вмісту пустот. Ступінь відхилення модуля пружності практично постійний, а для пікових навантажень він поступово зростає.
Ключові слова: одноосні стиснення, повітряні порожнечі, модель мікроструктури, метод дискретного елемента, PFC.

Побудовано модель корозії кільця ланцюга з використанням скінченноелементного аналізу на базі програмного забезпечення АВАQUS для оцінки впливу ланцюга з пласкими кільцями за умов зміни різних корозійних станів. Виконано моделювання кільцевого ланцюга за різних корозійних станів (глибина, площа, густина корозії), побудовано криву варіації напруження й енергії залежно від часу. Розподіл напружень та відповідні варіації енергії залишалися приблизно однаковими за великих навантажень. Стале напруження кільця ланцюга за умов корозії, розсіяння енергії за рахунок сил тертя, розсіяння енергії пластичної деформації, а також стала внутрішня енергія та глибина, площа, густина корозії пов’язані поліноміальними залежностями третього ступеня. Максимальне стале напруження спостерігалося за корозійного стану III, яке вже перевищувало границю текучості кільця ланцюга за температури нижче 20°С, що полегшувало корозійне руйнування. Цей метод створює важливу основу для оптимізації конструкції та прогнозування ресурсу кільцевих ланцюгів.
Ключові слова: АВАQUS, глибина корозії, площа корозії, щільність корозії, постійні напруження, постійна енергія.