Проблемы прочности. - 2017. - № 5.
ВОРОБЙОВ Є. В., СТРИЖАЛО В. О., АНПІЛОГОВА Т. В.
Зміцнення сталей при охолодженні до 4,2 К в умовах концентрації напружень (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 5-10. Скачати PDF
Розглянуто результати дослідження впливу концентрації напружень на величину низькотемпературного зміцнення сталей 12Х18Н10Т та 03Х20Н16АГ6. Показано, що по мірі охолодження до температури рідкого гелію збільшення їх границь міцності сягає 165 і 240%, причому внесок конструкційного фактора значно знижується для першої сталі і не змінюється для другої.
Ключові слова: надріз, низькотемпературна переривчаста плинність, концентрація напружень, зміцнення, характеристики міцності і пластичності.
ДАНЕШФАР М., ХАССАНІ А., АЛИХА М.Р.М., БЕРТО Ф.
Оцінка механічних властивостей бетону, армованого макросинтетичними волокнами різного типу і вмісту (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 11-22. Скачати PDF
Бетон як один із будівельних матеріалів, що найбільш широко використовується, має крихкі властивості. Добавляння в бетон різного типу і вмісту волокон впливає на його піддатливість і механічні характеристики. Експериментально досліджено вплив типу і вмісту полімерних волокон на механічні характеристики армованого волокнами бетону (міцність при згині і при стиску, умовна границя міцності при розтязі, модуль пружності). Зразки з бетону виготовляли з добавлянням трьох типів полімерного волокна (скручене 0,2 об.%, тріскоподібні прутики 0,4 об.%, фібрильоване 0,6 об.%). Установлено, що добавляння волокна в зразки з бетону підвищує границі міцності при згині і розтязі на 19,6...81,69% та 0,84...34,29% відповідно і знижує границю міцності при стиску і модуль пружності на 4,57...26,32% і 12,48...37,08% відповідно. Назважаючи на різні типи волокон (скручене, тріскоподібні прутики), бетон має однакові характеристики при згині.
Ключові слова: армований волокнами бетон, міцність при стисканні, модуль пружності, міцність згинова.
МАРЧУК О. В., ГНЕДАШ С. В., АПУНЕВИЧ О. А., ВОВК О. В.
Дослідження впливу тертя між шарами, що розшарувалися, на напружено-деформований стан товстих шаруватих анізотропних циліндричних оболонок напіваналітичним методом скінченних елементів (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 23-31. Скачати PDF
У рамках просторової теорії пружності побудовано підхід до дослідження напружено-деформованого стану вісесиметричних циліндричних оболонок за наявності розшарування шарів з урахуванням тертя між ними. Підхід базується на розділенні оболонки на ряд складових оболонок по товщині з фіксованою кривизною кожного шару на рівні його серединної поверхні. Для апроксимації шуканих функцій в плані використано лінійні поліноми, а їх розподіл по товщині визначається на основі аналітичного розв’язку відповідної системи диференціальних рівнянь. Запропонований підхід можна віднести до напіваналітичного методу скінченних елементів. Проаналізовано вплив розшарування на напружено-деформований стан оболонки.
Ключові слова: товсті анізотропні шаруваті циліндричні оболонки, розшарування, урахування тертя, просторова теорія пружності, напіваналітичний метод скінченних елементів.
ХАШЕМІ М., ЖУК Я. А.
Метод прогнозування втрати робото здатності нанокомпозитних елементів конструкцій внаслідок теплової нестійкості при циклічному навантаженні // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 32-50. Скачати PDF
Розроблено метод прогнозування втрати роботоздатності нанокомпозитних елементів конструкцій внаслідок теплової нестійкості. В основу методу покладено модель моногармо- нічної апроксимації реакції матеріалу на циклічне навантаження, амплітудні співвідношення між основними польовими змінними та концепцію комплексних модулів. Розвинуто методи оцінки модулів накопичення та втрат складових нанокомпозита, а також модель урахування впливу поверхні контакту волокно-матриця. Розроблено модифіковану процедуру гомогенізації, що грунтується на методі Морі-Танака, розвинуту для отримання комплексних модулів нанокомпозита з випадковою або однонаправленою орієнтацією нановолокон. Температурно- та амплітудозалежні комплексні модулі використано для вивчення впливу дисипативного розігріву на механічну стійкість полімерного нанокомпозитного стрижня, що перебуває під дією комбінованого статичного і моногармонічного навантаження. Досліджено вплив амплітуди навантаження та об’ємного вмісту нановолокон на теплову нестійкість полімерного нанокомпозитного стрижня.
Ключові слова: комплексні модулі, полімерний нанокомпозит, теплова нестійкість, дисипативний розігрів, дисипація енергії.
ПАВЛЮК Я. В.
Моделювання релаксації напружень нелінійно-в’язкопружних матеріалів за умов нестаціонарних режимів деформування // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 51-59. Скачати PDF
Розглядається задача розрахунку релаксації напружень нелінійно-в’язкопружних матеріалів за умов нестаціонарного деформування. Для опису процесу деформування використовується нелінійна модель повзучості з незалежною в часі нелінійністю типу моделі Работнова. Як ядро спадковості використовується дробово-експоненційна функція. Виконано експериментальну апробацію результатів розрахунку за умов одноступеневого деформування, часткового розвантаження та циклічного деформування плексигласу.
Ключові слова: нелінійні в’язкопружність, повзучість та релаксація, дробово-експо- ненційне ядро спадковості, нелінійно-в’язкопружні матеріали, нестаціонарне деформування.
ПЕЛИХ В. Н.
Прогнозування граничного стану і довговічності конструкційних матеріалів при дії симетричного циклічного вигину і статичного кручення (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 60-66. Скачати PDF
Розглядається задача розрахунку граничного стану й утомної довговічності призматичних стрижнів при спільній дії симетричного циклічного згину та статичного кручення. Розв’язок будується з використанням методу еквівалентних напружень. Як еквівалентне вибрано циклічне напруження за умов симетричного циклу. Результати розрахунків апробовано експериментально на прикладі легованих сталей та алюмінієвого сплаву.
Ключові слова: багатоциклова втома, асиметричне навантаження, двовісне комбіноване навантаження, еквівалентне напруження, втомна довговічність, граничний стан, призматичні стержні.
БУРОВ А. Є., ЛЕПІХІН А. М., МАХУТОВ М. А., МОСКВИЧЬОВ В. В.
Чисельний аналіз напружено-деформованого стану і міцності металокомпозитного бака високого тиску (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 67-79. Скачати PDF
Наведено узагальнені результати розрахунку напружено-деформованого стану і міцності металокомпозитного бака високого тиску. Показано, що особливості напружено-деформованого стану металевого лейнера та умови взаємодії між поверхнями лейнера і композитної оболонки суттєво впливають на деформативність і міцність бака. Визначено граничні значення тиску і сформульовано основні чинники, які впливають на стабільність геометрії бака.
Ключові слова: чисельне моделювання, посудина високого тиску, космічний апарат, металевий лейнер, напружено-деформований стан, міцність.
ВАСУДЕВАН Г., КОТАНДАРМАН С.
Скінченноелементний розрахунок впливу довжини зовнішнього стельового бруса на працездатність модифікованих залізобетонних перекриттів (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 80-94. Скачати PDF
Наведено результати скінченноелементного розрахунку прогину модифікованого залізобетонного перекриття з урахуванням впливу довжини зовнішнього стельового бруса. За допомогою програмного пакета ANSYS 12.0 розраховано напружено- деформований стан п’яти зразків модифікованого залізобетонного перекриття, підсиленого зовнішнім брусом різної довжини, і тарувального зразка. Досліджено процеси зародження тріщин, поведінку перекриттів за пластичної деформації внутрішнього бруса і на стадії руйнування, а також закономірності формування і розповсюдження тріщин.
Ключові слова: модифікація перекриттів, зовнішній брус, довжина бруса, стеля, ANSYS.
ВЕРМА С., АМРИТФАЛ С. С., ДАС С.
Розробка біодеградованого джутоволоконного матеріалу з високими міцностними і радіаційно-захисними властивостями (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 95-106. Скачати PDF
На сьогодні широке застосування отримали композити, армовані натуральними волокнами (екокомпозити). На відміну від склопластиків, вони схильні до біодеградації і нешкідливі для навколишнього середовища, мають низьку вартість і щільність, не виділяють шкідливих речовин при горінні і розщеплюються мікроорганізмами. Запропоновано нову технологію виробництва з червонозему здатного до біодеградації джутоволоконного матеріалу з високими міцнісними та радіаційно-захисними властивостями. Оцінено проникність його рентгенівськими променями, статичну міцність при розриві і згині, а також ударну міцність. Проведено мікроструктурні дослідження. Отримані результати підтверджують перспективність запропонованої технології виробництва з цього матеріалу захисних панелей для рентгенівських кабінетів та іншого обладнання радіаційного захисту.
Ключові слова: червоний шлам, рентгенівське випромінювання, нетоксичність, загасання, джутове волокно, армування, біодеградація.
ІСМАІЛ Алі А., АЛЬ-ХАБАРДІ Х.
Оптимальне планування частково прискорених ресурсних випробувань з цензуруванням за часом для розподілу Бурра ХІІ типу (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 107-120. Скачати PDF
Пропонується оптимальне планування частково прискорених ресурсних випробувань із цензуруванням у часі для розподілу Бурра XII типу. У рамках методу максимальної імовірності отримано точкові й інтервальні оцінки параметрів моделі. Виконано оптимізацію частково прискорених ресурсних випробувань із цензуруванням у часі. Як критерій оптимальності пропонується мінімізація узагальненої асимптотичної варіації показників максимальної імовірності параметрів моделі. Для опробування методики проведено чисельне моделювання ряду тестових задач.
Ключові слова: статистичне виведення, оптимальний план випробувань, частково прискорені ресурсні випробування, максимальна вірогідність, розподіл Бурра XII типу.
ГІТМАН М. Б., КЛЮЄВ А. В., СТОЛБОВ В. Ю., ГІТМАН І. М.
Комплексне оцінювання властивостей міцності конструкційних сталей на основі аналізу параметрів зерно-фазовой структури (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 121-130. Скачати PDF
Розроблено методику, що дозволяе за допомогою анал1зу зеренно-фазово! структури функцюнального матер1алу ощнити його експлуатацшш властивосп, зокрема мщшснг Методика базуеться на використанш лшгвютично! змшно! в процес комплексного оцшювання. Наведено приклад оцшювання мщносп арматурно! стаю тсля спе- щально!' термообробки для отримання необхщно!' зеренно-фазово! структури.
Ключові слова: зеренно-фазовая структура, мікрошліф, прочностные властивості, теорія нечітких великих кількостей, твердість матеріалу, ударна в'язкість.
МОЛТАСОВ О. В.
Дослідження напруженого стану в зонах концентрації напружень при розтягуванні стикового зварного з'єднання з асиметричним зусиллям (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 131-139. Скачати PDF
Розроблено аналітичний метод опису напруженого стану в зонах концентрації напружень при розтяганні стикового зварного з’єднання з асиметричним підсиленням, який враховує вплив підсилення на лицьовій стороні на розподіл напружень в околі підсилення на кореневій стороні. В основу запропонованого методу покладено гіпотезу ламаних перерізів. Установлено математичні залежності, які описують зміну першого головного напруження в зонах концентрації як по контуру галтелі підсилення на кореневій стороні, так і по глибині з’єднання. Одержано формули для визначення коефіцієнта концентрації напружень біля підніжжя підсилення на кореневій стороні в залежності від характеристик відповідного ламаного перерізу. На прикладі стикового зварного з’єднання алюмінієвого сплаву 6061-Т6, виконаного аргонодуговим зварюванням плавким електродом на знімній підкладці, показано, що коефіцієнт концентрації напружень на кореневій стороні з’єднання може бути меншим за відповідну величину на лицьовій стороні, що підтверджується результатами випробувань на утому в багатоцикловій області.
Ключові слова: стикове зварне з'єднання, асиметричне зусилля, напружений стан, концентрація напружень, посилення на кореневій стороні, гіпотеза ламаних перерізів.
КРИЩАК Л., МУХА Я., СПИШАК Э., КУБИК Р.
Зншування штампу механічного пресу в процесі клинч-з'єднання листів з високоміцних сталей методом холодного формування (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 5. - С. 140-153. Скачати PDF
Досліджується знос робочої частини механічного преса в процесі клінч-з’єднання листів із легованої високоміцної сталі H220PD+Z із гальванічним покриттям методом холодного формування (пуклівка). Точкове з’єднання листів здійснюється за допомогою жорсткого штампа та пуансона круглого перерізу малого діаметра (без рухомих частин) з інструментальної сталі з нанесеними PVD покриттями трьох типів: ZrN, CrN та TiCN MP. Знос робочої частини штампа з відповідним покриттям оцінюється після проведення 300 операцій пуклівки. Порівняння отриманих експериментальних даних із результатами скінченноелементного розрахунку свідчить про їх задовільну відповідність і підтверджує, що знос робочої частини штампа відбувається в основному поблизу кругової межі штампа та пуансона.
Ключові слова: клінч-з'єднання, знос, штамп, PVD покриття, метод скінченних елементів.
