2017 № 1
Проблемы прочности. - 2017. - № 1.
КІМ С.С.
Визначення міри погіршення механічних характеристик стали 9Cr-1Vo-V-Nb в умовах взаємодії повзучості і втоми (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 7-14. Скачати PDF
Досліджена взаємодія повзучості і втоми сталі 9Cr-1Mo-V-Nb при контролі навантажень. Міра погіршення її механічних характеристик визначалася методами мікроскопічних спостережень, статистичного механічного аналізу і ультразвукової оцінки. Встановлено, що після відпустки зразок мав мартенситну структуру з високою щільністю дислокацій усередині рейки, спостерігалося також випадання дрібного преципітату на межах попередніх аустенітних зерен і мартенситних рейок. Проте основні зміни мікроструктури стали 9Cr-1Mo-V-Nb, обумовлена взаємодією повзучість і втомі, полягали в укрупненні (зростанні) преципітату Cr23C6, відновленні дислокацій внаслідок перегрупування і анігіляції, збільшенні ширини мартенситних рейок і утворенні порожнин. На початковій ділянці кривої втомної довговічності спостерігалося швидке збільшення швидкості ультразвуку (стадія І) і зменшення його загасання. На стадії ІІ відзначалося незначне збільшення швидкості ультразвуку і подальше зменшення загасання. У кінцевій фазі кривої втомної довговічності (стадія ІІІ) швидкість ультразвуку зменшувалася, а його загасання збільшувалося.
Ключові слова: 9Cr-1Mo-V-Nb, повзучість при втомі, деградація, швидкість ультразвуку, загасанення.
Ключові слова: 9Cr-1Mo-V-Nb, повзучість при втомі, деградація, швидкість ультразвуку, загасанення.
КСІОНГ Кс. Й., ВАНГ Й. К. 3., ЛУ Кс. Кс., КСУЕ Р. Д.
Дослідження вигинистих характеристик дерев'яних балок з сердечником із сталі і пластика, армованого вуглеволокном (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 15-25. Скачати PDF
Експериментально досліджені і проаналізовані характеристики чотирьох дерев'яних балок (одна не посилена, інші три посилені пластиною із сталі/вуглепластика) при вигині. Результати експерименту показали, що здатність несучих дерев'яних балок з сердечником, армованому пластиною із сталі/вуглепластика, в порівнянні з такою балок без армування сердечника, може бути збільшена на 67,5...91,7 %, при цьому їх жорсткість також може бути значно підвищена. Виходячи з цього, розглядаються три види руйнування дерев'яних балок з сердечником, посиленим пластиною із сталі/вуглепластика, а саме: руйнування при розтягуванні дерева; руйнування при стискуванні дерева і руйнування при розтягуванні пластини з углеволокна. Для різних видів руйнування розглядаються межі плинності сталевої пластини при стискуванні, а не просто межі плинності. Отримана розрахункова формула стійкості до вигину для дерев'яних балок, армованих пластиною із сталі/вуглепластика. Розрахункові значення відповідають експериментальним результатам і можуть знайти застосування в інженерній практиці.
Ключові слова: згинання, сталь, вуглепластик, армування, балки з базового лісоматеріалу.
Ключові слова: згинання, сталь, вуглепластик, армування, балки з базового лісоматеріалу.
ЖІН Д. П., ГАО Б. Б., ВАНГ 3. Д., ЖАО К. Л.
Порівняльне дослідження характеристик пошкодженості броні вражаючими елементами з різних матеріалів (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 26-33. Скачати PDF
При проектуванні тандемної боєголовки, покритої новою противибуховою реактивною бронею, необхідними умовами є можливість поповнення боєкомплекту і покращення характеристик ушкодження від попереднього вражаючого елементу так, щоб канал був готовий для подальшого пробиття вражаючим елементом. При цьому вибір матеріалу облицювання кумулятивного заряду у боєголовці може сприяти поліпшенню загальної характеристики пробивної здатності вражаючого елементу. Традиційні облицювання кумулятивних зарядів, виконані з металів або сплавів металів з високою щільністю, високою швидкістю поширення звуку і хорошою пластичністю, володіють здатністю до формування потрібного профілю і стабільності струменя вражаючого елементу, а також мають переваги в значній ударній силі і високій пробивної здатності при ураженні цілі. Проте якщо для ударної дії на реактивну броню використовуються традиційні облицювальні матеріали, слабка здатність поповнення боєкомплекту і вибухи наведених зарядів запобігають подальшому пробиттю вражаючим елементом основної броні. Крім того, реактивний вражаючий елемент, сформований за допомогою облицювання кумулятивного заряду з використанням матеріалів з низькою щільністю, зазвичай характеризується невеликою глибиною пробиття реактивної броні. Як матеріал облицювання кумулятивного заряду використовується наповнений модифікований політетра-фторетилен. Оцінка і порівняння характеристик пошкодженості броні що вражають элементами, сформованими з використанням металевого або неметалічного облицювання, здійснювалися за допомогою чисельного моделювання і експериментальних досліджень. Отримані результати свідчать, що при збільшенні на 11,1% діаметру реактивного вражаючого елементу використанням композиту політетрафторетилен-мідь в порівнянні з вражаючим елементом, облицювання якого виконане з політетрафторетилену, розмір його в два рази менший, ніж останнього. Здатність до швидшого поповнення боєкомплекту залежно від мети важлива при відкритті каналу для подальшого елементу тандемної боєголовки. Крім того, в порівнянні з реактивним вражаючим елементом, облицювання якого виконане з політетрафторетилену, глибина пробиття і діаметр отвору снаряда з використанням політетрафторетилену-міді збільшилися на 45,8 і 12,6% відповідно, що говорить про високий потенціал вражаючого елементу, облицювання якого виконане з політетрафторетилену-міді. Представлений порівняльний аналіз характеристик пошкодженості від дії вражаючого елементу при використанні різних матеріалів в умовах високошвидкісного ударного навантаження дає базовий довідковий матеріал для дослідження і проектування протитанкової тандемної боєголовки з великими апертурами пробиття і високими характеристиками здатності до пробивання.
Ключові слова: механіка вибуху, індентор, рентгенографічний аналіз, чисельне моделювання, ефективність поразки.
Ключові слова: механіка вибуху, індентор, рентгенографічний аналіз, чисельне моделювання, ефективність поразки.
ЮІ Д. Й., ВАНГ 3. Д., ЮІН Д. П., ЧАНГ Б. X.
Чисельне моделювання проникнення розмитого реактивного струменя кумулятивного заряду з високополімерним облицюванням в сталеву мішень (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 34-44. Скачати PDF
З використанням теоретичних, експериментальних і чисельних методів досліджені характеристики формування реактивного струменя кумулятивного заряду з облицюванням з високополімерних матеріалів і його пробиваючої здатності. Для опису умови зчеплення часток реактивного струменя представлені в'язкопружна модель і рівняння рідини, що стискається. Показано, що реактивний струмінь з частками високополімерних матеріалів формується дистанційно. Досліджені два види матеріалу облицювання : високополімерний матеріал ПТФЭ і чиста мідь. Представлено відповідне комп'ютерне моделювання формування двох реактивних струменів. Для спостереження за дистанційно формованою реактивним струменем кумулятивного заряду з облицюванням з ПТФЭ і міді використали технологію імпульсної рентгенівської фотографії. Результати моделювання і радіографії показують, що два реактивні струмені з дисперсією часток і дисперсією в радіальному напрямі характеризуються в'язкою поведінкою, яка, мабуть, залежить від матеріалу облицювання. Як наслідок, в зоні високого тиску сталося гасіння реактивного струменя, оскільки різке підвищення тиску обумовлює появу радіальної швидкості, що призводить до розширення в поперечному напрямі. В порівнянні із стандартною пробивною здатністю снаряда з облицюванням з міді дистанційно формований реактивний струмінь з використанням полімеру мав велику апертуру і меншу глибину пробиття. Із-за низької щільності полімеру в облицюванні цей снаряд має обмежену пробивну здатність в порівнянні з снарядом з облицюванням з міді. Результати моделювання добре узгоджуються з експериментом.
Ключові слова: механіка вибухових речовин, кумулятивний заряд, високомолекулярний полімер, сопло.
Ключові слова: механіка вибухових речовин, кумулятивний заряд, високомолекулярний полімер, сопло.
ДЕНГ Ж. К., ЖУ Й. В., ВАНГ Ф., ГУ Кс., ЯНГ Д.
Аналіз і експериментальне дослідження характеристик вібраційної системи при комбінованій електромеханічній обробці кераміки із застосуванням ультразвуку (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 45-53. Скачати PDF
Проаналізовано вплив ультразвукових вібрацій при комбінованій електромеханічній обробці із застосуванням ультразвуку. Згідно з принципом резонансних систем в процесі обробки і теорії вібрацій розраховані і проаналізовані параметри форми і розміру перетворювача амплітуд ультразвукових коливань і інструментальної голівки. Перетворювач амплітуд і інструментальна голівка розроблені спеціально для завдань цього дослідження. Параметри ультразвукових вібрацій вимірювали високошвидкісним високопрецизійним лазерним датчиком мікрозміщень в режимі он-лайн в різних умовах. Отримані результати показують високу точність і своєчасність вимірів. Параметри зв'язку між амплітудою ультразвукових коливань і напругою їх збудження отримані за допомогою математичних розрахунків; результати дали базові умови для оптимізації он-лайн параметрів комбінованої електромеханічної обробки із застосуванням ультразвуку. При цьому стабільність роботи ультразвукової вібраційної системи і технічні переваги методу комбінованої електромеханічної обробки із застосуванням ультразвуку підтверджені даними аналізу. З цією метою були обґрунтовано вибрані параметри обробки. Метод обробки ультразвуком і комбінована електромеханічна обробка за допомогою ультразвуку пройшли випробування на кераміці, карбіді і інших твердих, але крихких матеріалах.
Ключові слова: модуляція ультразвуку, ультразвукова механічна обробка, комбінована електромеханічна обробка, вібраційна характеристика, вимір в режимі он-лайн.
Ключові слова: модуляція ультразвуку, ультразвукова механічна обробка, комбінована електромеханічна обробка, вібраційна характеристика, вимір в режимі он-лайн.
ЛИУ М. Ш., ЛИ Д. Й., ТИАН З. КС., ЖУ К. В., Ю Д. С.
Вплив динамічного навантаження на втрату стійкості сталевої гратчастої арки (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 54-65. Скачати PDF
Експериментально і за допомогою чисельного моделювання досліджена втрата стійкості сталевої арки при дії динамічного навантаження. З метою дослідження впливу швидкості удару і відношення підйому арки до її прольоту на втрату стійкості конструкції проведена серія ударних випробувань на сталевій гратчастій трикутній арці. Проведено порівняння експериментальних результатів і чисельного моделювання, включаючи втрату стійкості арки і дані про деформацію. Підтверджена ефективність використання чисельного моделювання при розрахунку динамічної характеристики арки. Встановлено, що швидкість удару значно впливає на втрату стійкості сталевої арки, і опір арки удару може бути поліпшений зі збільшенням відношення підйому арки до її прольоту.
Ключові слова: ударні випробування, концевоелементний метод, вид відмови, дані про деформацію.
Ключові слова: ударні випробування, концевоелементний метод, вид відмови, дані про деформацію.
ЖАО Л. X., ЛІ Д. Кс., Ю В. Д., МА Д., ЖЕНГ С. Л.
Експериментальне дослідження впливу попередніх циклічних навантажень нижче межі витривалості на втомну довговічність стали 40Сг (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 66-71. Скачати PDF
Ефект "гри" при втомі відноситься до підвищення межі витривалості матеріалу при рівні напружень нижче межі витривалості. Досліджується ефект гри багаторівневими напруженнями при втомі матеріалу 40Сг карданного валу автомобіля шляхом додатка трьох рівнів амплітуд напружень нижче межі витривалості в різній послідовності до проведення стандартних випробувань на втому з постійною амплітудою на стандартних зразках з круглим стержнем. Наявність ефекту гри в умовах багаторівневої напруги з послідовним додатком навантажень підтверджується експериментально і шляхом розрахунку. Максимальна втомна довговічність досягається після трьох рівнів гри з навантаженням при покроковій послідовності її збільшення, тоді як покрокова послідовність її зменшення призводить до мінімальної втомної довговічності. Аналіз морфології руйнування показує, що такі механізми ефекту гри, як регулювання мікропор, зменшення щільності пір і звуження смужчатості
Ключові слова: вплив співісної, втомна міцність, вплив послідовності навантаження, багатоциклова втома.
Ключові слова: вплив співісної, втомна міцність, вплив послідовності навантаження, багатоциклова втома.
ХЕ Т., МІН Л., ЛІУ X. Д.
Підвищення міцності ферито-мартенситної сталі Т9l після плющення при різних температурах аустенізації (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 72-78. Скачати PDF
Розглядається поперечно-клинове вальцювання стали Т91 як один з методів формування. Оскільки температура поперечно-клинового вальцювання є критичним чинником, контролюючим мікроструктуру обробленого матеріалу, розглядаються початкові результати для сталі Т91 після поперечно-клинового вальцювання при різних температурах аустенізації. Мікроструктура сталі досліджується методами оптичної мікроскопії і скануючої електронної мікроскопії. Твердість стали Т91 після такої обробки значно більше, чим після загартування у воді. Проте твердість оброблених матеріалів, незважаючи на їх мікроструктурні відмінності, не залежить від температур аусформинга (термомеханічної обробки в області метастабільного аустеніту).
Ключові слова: поперечно-клинове вальцювання, високотемпературна термомеханічна обробка, феритно-мартенситна сталь T91, деформація.
Ключові слова: поперечно-клинове вальцювання, високотемпературна термомеханічна обробка, феритно-мартенситна сталь T91, деформація.
ХУ Кс. Л., ЛІУ Й. Д., ХАН М. К., ВАНГ К. Ю.
Характеристики багатоциклової втоми і механізм ушкодження конструкційної сталі Q345B (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 79-86. Скачати PDF
Експериментально досліджена характеристика багатоциклової втоми конструкційної сталі Q345B. Для вивчення характеристик S - N кривої багатоциклової втоми і механізму зародження тріщин при температурі довкілля проводилися випробування на втому з високочастотними коливаннями з контролем температури поверхні зразка. Досліджено зв'язок між межею витривалості і розсіянням тепла. Встановлено, що втомна довговічність змінюється обернено пропорційно до амплітуди напружень у багатоцикловій області втоми. Показано, що межа витривалості у багатоцикловому діапазоні отримана по значеннях розсіяння тепла в зразку і добре узгоджується з S - N кривої. Зародження тріщини обумовлене поверхневими дефектами і появою стійких смуг ковзання внаслідок прослизання циклу при втомному вантаженні.
Ключові слова: конструкційна сталь Q345B, багатоциклова втома, розсіяння тепла, втомна міцність, механізм зародження втомної тріщини.
Ключові слова: конструкційна сталь Q345B, багатоциклова втома, розсіяння тепла, втомна міцність, механізм зародження втомної тріщини.
ФЕНГ Р. К., ЛУ Д. Т., ЛІ X. Й., КАО X., РУІ 3. Й.
Аналіз впливу кута нахилу мікротріщини на характеристики зростання тріщин в сплаві ТіАl (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 87-94. Скачати PDF
Для створення моделі поширення тріщин в монокристалічному сплаві γ-TiAl використовувалося моделювання методом молекулярної динаміки. Вплив кута між мікротріщиною і напрямом навантаження на поширення тріщини досліджений за допомогою аналізу атомних конфігурацій і кривих деформації. Отримані результати показують, що зі збільшенням кута час емісії першої дислокації і значення межі плинності зменшуються. Тріщина поширюється по механізму субмагістральної тріщини. Це явище стає очевиднішим у міру збільшення кута, зменшення кількості дефектів упаковки і вершинних дислокацій.
Ключові слова: мікротріщина, сплав γ- TiAl, поширення тріщини, молекулярна динаміка.
Ключові слова: мікротріщина, сплав γ- TiAl, поширення тріщини, молекулярна динаміка.
ТАНГ Ч., ЖОУ Ю., ВЕНГ X., ГУО Кс. Ф., КСУ К. П.
Знеміцнування і механічні властивості алюмінієвого сплаву 4343/4А60 при багатопрохідному гарячому плющенні (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 95-104. Скачати PDF
Гаряче вальцюіання алюмінієвого сплаву 4343/4A60 здійснювали на установці Gleeble - 3500. Проаналізовані визначальні властивості мікрозварювання. Показано, що максимальнє напруження пластичної течії знижується з підвищенням температури деформації і зменшенням швидкості деформації. Конститутивне рівняння Ареніуса використали для опису визначальних властивостей гарячекатаного алюмінієвого сплаву 4343/4A60 з енергією активації температурної деформації Q=118,48 кДж/моль. Для дослідження процесу динамічної рекристалізації вивчали мікроструктуру алюмінієвого сплаву 4А60 за допомогою оптичного мікроскопа. Виявлено, що при температурі 573...623 K динамічне повернення впливає на моделювання еволюції мікроструктури алюмінієвого сплаву 4А60 і є єдиним механізмом його знеміцнювання.
Ключові слова: гаряче з'єднання, напруження течії, що визначають властивості, мікростуктурний розвиток, динамічне відновлення (повернення).
Ключові слова: гаряче з'єднання, напруження течії, що визначають властивості, мікростуктурний розвиток, динамічне відновлення (повернення).
ЖІН X. Р., ЯНГ Кс. К., ЮІ Я. Л.
Вплив різних процесів термічної обробки на механічні властивості і мікроструктуру плакованого листа з нержавіючої сталі (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 105-112. Скачати PDF
Для поліпшення механічних властивостей і корозійної стійкості плакованого листа з нержавіючої сталі 304/Q345R його піддавали різній термічній обробці (охолодження в олії, охолодження в олії і загартування з подальшою відпусткою, охолодження в олії до 450°С і повітряне охолодження). Після проведення повітряного охолодження і термічної обробки проаналізовані мікроструктура, механічні властивості і корозійна стійкість. За допомогою аналізу енергетичного спектру визначені фази, що виділилися поблизу межі плакування. Результати свідчать, що після гарячого вальцювання і повітряного охолодження мікроструктура основного шару складається з фериту і перліту, при цьому загальна міцність плакованого листа низька. Із-за значних виділень карбіду хрому на нержавіючій стороні листа корозійна стійкість є незадовільною. Після охолодження в олії в мікроструктурі основного шару переважають тверді фази мартенсіту і бейніту. Поліпшена міцність листа, проте його пластичність залишається незначною. Після загартування з подальшою відпусткою пластичність істотно покращала, проте не відповідає вимогам. Після охолодження в олії до 450°C і повітряного охолодження мікроструктура в основному складається з бейніту, фериту і невеликої кількості перліту. Механічні властивості плакованого листа (міцність, пластичність і корозійна стійкість) значно поліпшені.
Ключові слова: термообробка, сталевий лист, плакований нержавіючою сталлю, мікроструктура, механічні властивості, корозійна стійкість.
Ключові слова: термообробка, сталевий лист, плакований нержавіючою сталлю, мікроструктура, механічні властивості, корозійна стійкість.
ЖОУ X. 3., ВАНГ В. X., ГУ Й. К., ФАНГ Кс. Кс., БАІ Й. К.
Дослідження твердості і мікроструктури покриттів з нанокомпозиту SiC/Ni - P методом наноіндентування (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 113-121. Скачати PDF
Нанокомпозитні покриття, нанесені хімічним шляхом (методом хімічного відновлення), отримані при контролі напруженості магнітного поля і ультразвукових параметрів. Обговорюється вплив комбінованого магнітного поля на процес нанесення покриттів з композитів хімічним осадженням. Отримані результати показують, що покриття з композитів, отримані з використанням комбінованого магнітного поля, характеризуються більшою щільністю і однорідністю в порівнянні з покриттями, нанесеними без дії зовнішніх полів. Нанесення покриттів з кроком за часом показує, що додаткове магнітне поле прискорює рух часток композиту в електролітичній ванні за рахунок дії сили Лоренца і сприяє процесу утворення зародків і зростанню кластерів часток композиту. Механічна енергія, що створюється ультразвуковою вібрацією, активує поверхню підкладки і сприяє осадженню Ni2+ в електролітичній ванні на її поверхні. В процесі функціонування комбінованого магнітного поля взаємодія ультразвукових і магнітних хвиль відіграє важливу роль в отриманні однорідних і щільних покриттів з нанокомпозиту SiС/Ni-Р, що складаються з аморфних сферичних кластерів часток Ni-Р/81С діаметром 200 нм. Твердість при наноіндентуванні таких покриттів складає приблизно 0,15 ГПа.
Ключові слова: нанесення композитного покриття методом хімічного відновлення, магнітне поле, ультразвукова хвиля.
Ключові слова: нанесення композитного покриття методом хімічного відновлення, магнітне поле, ультразвукова хвиля.
ШЕНГ Л. Й., ДУ Б. Н., ЛАЙ К., ГУО Д. Т., КСІ Т. Ф.
Оцінка впливу добавки Та на ме-ханічні властивості і мікроструктуру евтектичного сплаву на основі NiAl (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 122-131. Скачати PDF
Досліджуються отримані евтектичні сплави NiАl-28Сг-6Мо з різною кількістю добавки Та. Мікроструктурний аналіз показує, що мінімальна добавка Та призводить до формування фази Лавеса Сг2Та, яка має кристалічну структуру типу С14. Дрібні фази Лавеса "вважають" за краще осідати уздовж фазової межі Сг(Мо), тоді як об'ємна фаза зазвичай формується в області між осередками. Порівняння сплаву NiАl-28Сг-6Мо з евтектичним сплавом NiАl-Сг(Мо) показує, що мінімальна добавка Та може не лише поліпшити евтектичні ламелі Сг(Мо) і NiАl в ядрі евтектичного осередку, але і укрупнити фази Сг(Мо) і NiАl на її межі. Зі збільшенням добавки Та фази Сг(Мо) і NiАl в області між осередками укрупнюються, і в цій області осідають більші фази Лавеса. З підвищенням добавки Та до 2,0 ат.% модифікований сплав містить, головним чином, ядро евтектичного осередку і великі фази Сг(Мо) і NiАl, які наполовину розділені дендритною фазою NiАl і об'ємною фазою Лавеса. Аналіз механічних властивостей показує, що відповідна добавка Та може істотно поліпшити високотемпературну міцність і зробити незначний вплив на ковкість при кімнатній температурі, що можна пояснити оптимізацією мікроструктури за рахунок добавки Та. Проте при подальшому збільшенні добавки Та змінюється евтектична клітинна мікроструктура і погіршується ковкість при кімнатній температурі. Адекватний зміст Та в евтектичному сплаві NiАl-Сг(Мо) повинно складати приблизно 1,0 ат.%.
Ключові слова: евтектичний сплав на основі NiAl, тантал, фаза Лавеса, мікроструктура, механічні властивості.
Ключові слова: евтектичний сплав на основі NiAl, тантал, фаза Лавеса, мікроструктура, механічні властивості.
ВУ Г. Ч., ЛІ Ю. Ф., ПАН Кс. Д., ВАНГ Г. Л.
Чисельне моделювання формозмінювання сталі 40Сг в умовах циклічного навантаження в пружнопластичної постановці (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 132-139. Скачати PDF
На базі мозаїчної діаграми Вороного розроблений представницький елементарний об'єм для знаходження механізму формозмінення стали 40Сг. Розроблена пластична модель пошкодженого кристала для опису характеристики формозмінення. Для моделювання мікроструктури матеріалів в модель вводиться параметр однорідності матеріалу. Експериментальні результати і результати моделювання показують, що початковою причиною формозмінення є втомне ушкодження на стадії пружної деформації при високому рівні циклічних напружень. Циклічне знеміцнення і ретчетинг матеріалів збільшують швидкість накопичення пластичних деформацій.
Ключові слова: механізм руйнування, обумовлений нестійкістю форми, пластична деформація, скінченно-елементний аналіз, доступні механічні елементи.
Ключові слова: механізм руйнування, обумовлений нестійкістю форми, пластична деформація, скінченно-елементний аналіз, доступні механічні елементи.
ЛІАНГ В., ДОНГ Д. Ф., ЮАН С. К., ВАНГ К. Й.
Міцність трубчастих колонних конструкцій з самоущільнивного бетону з похилими сталевими ребрами жорсткості при осьовому стискуванні (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 140-148. Скачати PDF
Досліджені сталеві трубчасті колонні конструкції з бетону, що самоущільнюється, при осьовому стискуванні. Вивчений вплив розташування елементу жорсткості і міцності бетону на властивості сталевих трубчастих колонних конструкцій з бетону, що самоущільнюється, з ребрами жорсткості різних розмірів. Проаналізовані характер відмови, граничне навантаження, жорсткість, пластичність і деформація при динамічному навантаженні. Встановлено, що ребра жорсткості сприяють уповільненню місцевій втраті стійкості сталевих труб. Більше того, зразки з чотиристороннім розміщенням ребер жорсткості мають більш високі показники жорсткості і пластичності, чим зразки з двостороннім розміщенням ребер жорсткості. Показано, що запропонована система жорсткості може поліпшити межу міцності при стискуванні. Використання відповідних стандартів дозволило провести порівняння спрогнозованих значень граничного навантаження і отримати модифіковану формулу. Теоретичні дані добре узгоджуються з результатами дослідження.
Ключові слова: сталева труба, заповнена бетоном, розріджена бетонна суміш, що не вимагає ущільнення, схоплювання, осьове стискування.
Ключові слова: сталева труба, заповнена бетоном, розріджена бетонна суміш, що не вимагає ущільнення, схоплювання, осьове стискування.
ЛІУ С. X., ЛІ Л. X., ВАНГ Л.
Дослідження характеристик сталевих трубчастих зразків, заповнених реакційно-порошковим бетоном, при випробуванні матеріалу на осьове стискування (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 149-155. Скачати PDF
Реакційно-порошковий бетон з межею міцності при стискуванні вище 170 МПа отриманий з використанням звичайного бетону на портландцементі, подрібненого гранульованого тонкого кремнеземного порошку або зольного пилу. Такий бетон характеризується високою міцністю, постійним коефіцієнтом Пуассона, максимальною деформацією при високій мірі стискування, але має недолік, що полягає в можливості крихкого руйнування. З урахуванням дослідження його механічних властивостей розглянута взаємодія між сталевими трубами і циліндричним зразком бетону, а також вплив цієї взаємодії на здатність, що несе, і деформованість заповнених реакційно-порошковим бетоном сталевих трубчастих зразків для випробування матеріалу на осьове стискування. Такі зразки, мають хорошу пластичність і зменшують недолік реакційно-порошкового бетону, пов'язаний з крихким руйнуванням. Проте ізолюючий вплив стінок сталевих труб на локалізацію реакційно-порошкового бетону менше в порівнянні з таким стінок бетону стандартної міцності, тому в цілях зручності і надійності в процесі проектування їм можна нехтувати.
Ключові слова: композитна колона, сталева трубчаста конструкція, виробництво сталевих труб, несуча здатність, характеристика залежності деформації від навантаження.
Ключові слова: композитна колона, сталева трубчаста конструкція, виробництво сталевих труб, несуча здатність, характеристика залежності деформації від навантаження.
ВАНГ Д. X., ЖУ Я. Ж., ЖЕНГ В. Ж.
Міцність вузлів з'єднання ригеля із стойкою з реакційно-порошкового бетону, армованих стержнями з високоміцної сталі HRB600 при сейсмічній дії (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 156-169. Скачати PDF
Експериментально досліджена сейсмічна поведінка вузлів з'єднання ригеля із стойкою з використанням реакційно-порошкового бетону, які армовані стержнями із сталі високої міцності. Відлили і випробувані п'ять зовнішніх армованих зразків з використанням реакційно-порошкового бетону (два зразки із стержнями із сталі HRB600 і три зразки із стержнями із сталі HRB400). Досліджувана сейсмічна характеристика включає вид руйнування, поведінку гістерезису, деформаційну здатність, в'язкість, здатність до розсіяння енергії, а також зниження міцності і жорсткості. Отримані результати показують, що головним видом руйнування даних вузлів при знакозмінному циклічному навантаженні є руйнування при вигині ригеля на ділянці поблизу центру з'єднання, руйнування при зрушенні серцевини з'єднання або комбіноване руйнування пластичного стержня в ригелі і зрушення в серцевині з'єднання. Конфігурація стержнів із сталі HRB600 в досліджуваних вузлах з'єднання ригеля із стойкою обумовлює зниження міри їх руйнування, перешкоджає зниженню міцності і жорсткості, зменшує залишкову деформацію, збільшує деформаційну здатність і здатність до розсіяння енергії. Арматурні хомути в серцевині з'єднання безпосередньо сприймають дію частини сил зрушення і забезпечують утримування реакційно-порошкового бетону. Отже, використання в з'єднаннях арматурних стержнів дозволить гальмувати поширення діагональних тріщин, уповільнити зниження міцності і жорсткості, а також збільшити несучу здатність і здатність до розсіяння енергії вузла з'єднання.
Ключові слова: реактивний порошковий бетон, вузол з'єднання фасадної системи стійкового ригеля, сталі HRB600 і HRB400, сейсмічні характеристики
Ключові слова: реактивний порошковий бетон, вузол з'єднання фасадної системи стійкового ригеля, сталі HRB600 і HRB400, сейсмічні характеристики
ВАНГ 3. X., ЛЕЙ Й. Л., ФЕНГ Й. X., ХУ X. Ф.
Силова модель і аналіз пружної деформації валків 20-валкового прокатного стану Сендзимира (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 170-180. Скачати PDF
20-валковый стан Сендзиміра широко використовується при вальцюванні рулонним способом. Існуюча література, в якій аналізується деформація валка, сфокусована на усій системі валків. Дослідження по деформації кожного валка окремо і його впливі на процес вальцювання відсутні. Створена механічна модель робочого валка, першого проміжного валка, другого проміжного приводного валка і другого проміжного натяжного ролика, а також розраховано контактне зусилля кожного валка в процесі вальцюння. На базі результатів розрахунків розроблена скінченноелементна модель. Пружна деформація кожного валка проаналізована за три проходи вальцювання. Встановлено, що результуюча сила робочого валка є максимальною для усіх валків, а максимальна пружна деформація кожного валка виникає при другому проході вальцювання. Зазвичай радіальна пружна деформація кожного валка впливає на прокатаний листовий матеріал, що проявляється в нерівномірній товщині смуги. Кожен валок піддається дії циклічних напружень, тому згинова деформація, що призводить до виникнення в нім втомної тріщини, може скоротити термін його служби.
Ключові слова: стан Сендзимира, роликова система, контактне зусилля, пружна деформація.
Ключові слова: стан Сендзимира, роликова система, контактне зусилля, пружна деформація.
ВАНГ X. Ф., ВАНГ Д. Л., ЗУО Д. В., СОНГ В. В.
Застосування динамометра до виміру зусилля пристрою для перемішування при зварюванні тертям для алюмінієвих сплавів (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 181-189. Скачати PDF
Розроблено динамометр для виміру зусилля, що створюється облаштуванням перемішування, яке може застосовуватися в процесі зварювання тертям з перемішуванням. Динамометр задовольняє вимогам, що пред'являються до вимірів фактичних значень зусилля у напрямі х-, у- і z- осі з погрішністю, що становить 1,1; 1,3 і 1.2% відповідно, і трьохспрямованою чутливістю близько 0,4...2,1%. При цьому зусилля, що створюються пристроєм для перемішування, вимірювалися динамометром для різних параметрів процесу. Математична модель такого зусилля розроблена з використанням методів апроксимації функції і регресійного аналізу. Довірчий рівень моделі складає менше 90%. Порівняння значень, розрахованих по моделі і отриманих експериментально, показує, що середня погрішність зусилля у напрямі х-, у- і z- осі складає 10,4; 4,66 і 7,11% відповідно. Значення, розраховані по моделі, знаходяться відповідно до експерименту.
Ключові слова: зварювання тертям з перемішуванням, динамометр, кільцеве прокладення восьмигранного перерізу, модель сил, що діють на інструмент при перемішуванні, метод регресійного аналізу.
Ключові слова: зварювання тертям з перемішуванням, динамометр, кільцеве прокладення восьмигранного перерізу, модель сил, що діють на інструмент при перемішуванні, метод регресійного аналізу.
ЦОУ Ч. Ю„ ВУ Ч. Л„ ЦЕНГ Й. Ч., ЧІУ Ш. X., СУЕН М. Ч„ ХУНГ В. С., ЦОУ Ч. X. Дослідження впливу кінетики ізотермічної кристалізації на властивості композиту PLA/PTT при розтяганні (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 190-199. Скачати PDF
Композит полилактид (РLА) /политриметилен-терефталат (РТТ) отриманий змішуванням в розплаві для збільшення швидкості кристалізації РТТ. Для спостереження сумісності перерізу зламу зразка РLА/РТТ проводився мікроскопічний аналіз морфології поверхні. Термогравіметричний аналіз показує, що температурна деградація зразка РLА/РТТ вища, ніж зразка РLА. Для дослідження характеристики кристалізації використовується диференціальна скануюча калориметрія. Кінетика ізометричної кристалізації описується рівнянням Аврами. Параметри Хоффмана-Викса показують, що наявність РLА дещо збільшує зародкоутворення РТТ. Властивості при розтягуванні зразків РLА, РТТ і РLА/РТТ показують, що значення відносного подовження композиту РLА/РТТ відповідає середньому між відносним подовженням зразків РLА і РТТ, тоді як міцність при розтягуванні композиту РLА/РТТ аналогічна міцності при розтягуванні зразка РLА.
Ключові слова: полімолочна кислота, полі-триметилен терефталат, механічні властивості при розтягуванні, зародкоутворення (зародження центрів кристалізації), кристалізація.
Ключові слова: полімолочна кислота, полі-триметилен терефталат, механічні властивості при розтягуванні, зародкоутворення (зародження центрів кристалізації), кристалізація.
ЛІУ М.С., ЛІУ Кс. В., ЛІ Д. Й., ЖУ Д.С.
Чисельне моделювання механічної поведінки гнучкої багатошарової труби (райзера) в умовах кручення (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 200-209. Скачати PDF
Десятишарова гнучка водовідокремлююча колона без зв'язку між шарами розроблена за технологією параметричного кінцевоелементного моделювання і імпортована в пакет аварії з метою моделювання її механічної поведінки в умовах навтаження крученням. Кінцевоелементна модель, що враховує нелінійність матеріалу і нелінійні граничні умови (взаємодія між шарами), розроблена для точної імітації структури райзера. З використанням цієї деталізованої кінцевоелементної моделі вивчений вплив коефіцієнта тертя на розрахункові результати в умовах навантаження крученням. Розрахунки показують, що між шарами і армуванням, що складається із сталевих смуг, для зменшення подовжнього розтягування є велика відмінність, обумовлена головним несучим шаром. Істотний вплив на результати розрахунку робить коефіцієнт тертя.
Ключові слова: гнучка водоокремлююча колона з незв'язаними шарами, десять незв'язаних шарів циліндричної форми, програмний комплекс ABAQUS, коефіцієнт тертя.
Ключові слова: гнучка водоокремлююча колона з незв'язаними шарами, десять незв'язаних шарів циліндричної форми, програмний комплекс ABAQUS, коефіцієнт тертя.
ХУА Г. Ю., ШЕН Ю., ЖАО Д., КСІЕ Й.
Експериментальний і чисельний аналіз крайового ефекту гофрованого і стільникового картону (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 210-219. Скачати PDF
В якості звичайних матеріалів упаковки з конструкційного паперу два матеріали - гофрований і стільниковий картон - займають важливе місце в логістичній сфері упаковки. До теперішнього часу досліджувалися властивості подвійних картонних сендвич-панелей. Проте єдиної думки відносно їх межі міцності при стискуванні в напрямі, перпендикулярному торцю, досягнуто не було. Досліджується крайовий ефект. За допомогою експериментальних і чисельних методів моделювання визначена межа міцності при стискуванні подвійних сендвич-панелей в напрямі, перпендикулярному торцю. З подвійних картонних сендвич-панелей були виготовлені зразки стандартного розміру у напрямі обробки і в поперечному напрямі, а також експериментально визначена межа міцності при стискуванні в напрямі, перпендикулярному торцю. Розроблені скінченноелементні моделі для гофрованого і стільникового картону з однакового матеріалу, з однаковою вагою і товщиною. Проаналізовані чисельні оцінки межі міцності при стискуванні в напрямі, перпендикулярному торцю, для моделей зразків з напрямами обробки у напрямі обробки і в поперечному напрямі. Запропонований вимір для зменшення крайового ефекту і розроблена скінченноелементна модель посилення краю подвійних панелей. Розрахунок на втрату стійкості виконаний чисельним методом. Отримані результати дають основу припустити, що крайовий ефект є головним чинником впливу на межу міцності при стискуванні гофрованого і стільникового картону в напрямі, перпендикулярному торцю.
Ключові слова: гофрований картон, будівельний картон стільникової конструкції, крайовий ефект, межа міцності на стискування в напрямі, перпендикулярному торцю; аналіз стійкості, чисельне моделювання.
Ключові слова: гофрований картон, будівельний картон стільникової конструкції, крайовий ефект, межа міцності на стискування в напрямі, перпендикулярному торцю; аналіз стійкості, чисельне моделювання.
ЯН Ш„ ГУО Л. Ю., ЖАО Ж. Я., ЛУ Кс. М., ЗЕНГ Т., ГУО Й., ЖІАНГ Л.
Вплив кута плетіння на ударні і постударні характеристики тривимірних плетених композитів (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 220-227. Скачати PDF
Досліджується вплив ударних і післяударних характеристик тривимірних плетених вуглець-епоксидних композитів з різними кутами плетіння, армованих в чотирьох напрямах. Зразки піддавалися дії однакової ударної енергії (45 Дж). Післяударні характеристики механічних властивостей матеріалів вивчалися при випробуванні методом стискування після удару. Контроль процесів здійснювався методом акустичної емісії. Отримані результати показують, що зразки з великим кутом плетіння витримують більш високі пікові навантаження і мають меншу площу ушкодження при ударі, що обумовлено, головним чином, компактнішою тривимірною структурою. Встановлено, що ударна міцність при випробуванні методом стискування після удару і вид ушкодження залежать в основному від подовжньої основи джгутів волокон плетіння. Зі збільшенням кута плетіння композитів ударна міцність зменшується, а вид ушкодження міняється з поперечного руйнування на руйнування зрізом. Поєднання параметрів акустичної емісії і кривих, отриманих при випробуванні методом стискування після удару, для визначення характеристик процесу руйнування дозволяє проаналізувати руйнування матеріалів.
Ключові слова: композит зі зміцнюючим обплетенням, поведінка при ударі, механіка ушкоджень, акустична емісія.
Ключові слова: композит зі зміцнюючим обплетенням, поведінка при ударі, механіка ушкоджень, акустична емісія.
ПЕНГ Ж. Л., ЖОУ Ч. Г.
Використання диференціальної моделі Буку-Віна для моделювання петлі гістерезису кривої зусилля - зміщення для нелінійної механічної системи сейсмозахисту (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 1. - С. 228-233. Скачати PDF
Нейронна мережа прямого поширення з багатошаровою топологією для систем з нелінійністю гістерезису побудована на базі диференціальної моделі Буку-Віна. Запропонована модель не лише відбиває характеристики гістерезисних сил моделі Буку-Віна, але і дозволяє визначати необхідні параметри. Результати моделювання показують, що відновлення петлі гістерезису кривої зусилля-зміщення є близьким до того, що представляють реальні криві. За допомогою цієї інтелектуальної моделі можна точно прогнозувати тимчасову характеристику системи. Достовірність запропонованої моделі підтверджена при зіставленні результатів по цій моделі з реальними характеристиками за наявності перешкод. Модель демонструє більш високу точність моделювання, хорошу узагальненість і протизавадну здатність.
Ключові слова: модель Буку-Віна, нелінійна ізоляційна система, моделювання.
Ключові слова: модель Буку-Віна, нелінійна ізоляційна система, моделювання.