Проблемы прочности. - 2017. - № 6.
МАТВЄЄВ В. В., ОНИЩЕНКО Є. О.
Аналіз вібродіагностичних показників наявності дихаючої поверхневої тріщини різної геометрії в стержні круглого поперечного перерізу (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 5-20. Скачати PDF
Розглянуто метод наближеного розрахунку можливих значень вібродіагностичних показників наявності у стрижні круглого поперечного перерізу дихаючої поверхневої тріщини з різною конфігурацією її фронту (напівеліптична, напівкругла і прямолінійна) при супер- і субгармонічному резонансах будь-якої власної форми згинних коливань. Розрахунок вібродіагностичних показників наявності тріщини виконано на прикладі консольного стрижня у випадку резонансу, що відповідає першій власній формі коливань при силовому і кінематичному збудженні. Отримано залежності діагностичних показників від місця прикладання змушувальної сили, місцеположення, відносної глибини і відносної площі тріщини для різних відношень півосей еліпса та для тріщин з прямолінійним і напівкруглим фронтом. Наведено деяке порівняння розрахункових результатів із даними, отриманими за допомогою скінченноелементної моделі.
Ключові слова: вібродіагностика втомного ушкодження, дихаюча поверхнева тріщина, скінченноелементна модель, суб- і супергармонійні резонанси.
ШУЛЬЖЕНКО М. Г., ЗАЙЦЕВ Б. Ф., АСАЄНОК О. В., ПРОТАСОВА Т. В.
Деформація і вібронапруженість високотемпературного ротора турбіни з поперечною дихаючою тріщиною (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 21-30. Скачати PDF
Розглядаються коливання двоопорного вагомого ротора парової турбіни з поперечною дихаючою тріщиною в полі температур робочого середовища. Використовується тривимірна модель коливань ротора з поперечною дихаючою тріщиною. Змінне двовимірне температурне поле визначається з розв’язку нестаціонарної задачі теплопровідності. Оцінюється його вплив на контактування берегів тріщини при коливаннях ротора. Визначається розподіл коефіцієнтів інтенсивності напружень уздовж фронту тріщини для різних положень ротора. Наводиться оцінка можливості утомного підростання тріщини.
Ключові слова: ротор, тріщина, контакт берегів, коливання, температура, коефіцієнт інтенсивності напружень, втома.
ІГНАТОВИЧ С. Р., КРАСНОПОЛЬСЬКИЙ В. С.
Імовірнісний розподіл довжини тріщини при множинному руйнуванні (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 31-42. Скачати PDF
На базі експериментальних закономірностей утворення та росту тріщин від утомленості в плоскому зразку з множинними концентраторами пропонується модель, яка описує розподіл довжини тріщин. Щільність такого розподілу відповідає розподілу Парето і може бути використана для опису накопичення розсіяних дефектів у широкому діапазоні масштабних рівнів розтріскування. Обгрунтовано критичні значення показника степеня в функції розподілу Парето, які відповідають граничним станам множинного руйнування твердих тіл.
Ключові слова: множинне руйнування, виникнення і зростання втомних тріщин, розподіл довжини тріщин, злиття тріщин.
ГУЛЯЄВ В. І., ГЛАЗУНОВ С. М.
Стійкість і коливання бурильної колони, що обертається, в каналі горизонтальної свердловини (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 43-52. Скачати PDF
У зв’язку з розробкою нових технологій видобутку вуглеводневого палива зі сланцевих порід у нафтогазовій промисловості все більша увага приділяється задачам буріння похилих і горизонтальних свердловин. Специфіка процесів проходки таких свердловин полягає в тому, що на їх перебіг істотно впливають сили контактної і фрикційної взаємодії між поверхнею бурильної колони і стінкою свердловини, що виникають у цих випадках. Поставлено задачу про біфуркаційні випинання і малі згинні коливання бурильної колони, що обертається, яка лежить у каналі горизонтальної свердловини. З урахуванням сил тертя і додаткових реакцій зв’язків виведено диференціальні рівняння, для яких побудовано розв’язки задач на власні значення про вільні коливання колон скінченної та необмеженої довжини.
Ключові слова: бурильна колона, горизонтальна свердловина, обертання, тертя, стійкість, коливання, моделювання.
АНДРЕЙКІВ О. Є., ШТАЮРА М. С., ЯРЕМА Р. Я.
Енергетичний похід для оцінки швидкості зростання коротких втомних тріщин в пластинах // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 53-63. Скачати PDF
Розвинуто енергетичний підхід, на основі якого побудовано розрахункову модель визначення періоду докритичного росту коротких утомних тріщин у пружно-пластичних пластинах із використанням питомих енергетичних складових. Запропоновано формулу для наближеного визначення розкриття у вершині коротких тріщин через відносний рівень навантаження пластини і коефіцієнт інтенсивності напружень. Отримані результати зіставляються з відомими експериментальними даними. Із запропонованої моделі та порівняння отриманих результатів з експериментальними випливає, що за різних відносних рівнів навантаження пластини з короткою тріщиною швидкість її росту може бути різною при однакових коефіцієнтах інтенсивності напружень. Проте, в запропонованій моделі зберігається єди- ність залежності швидкості росту короткої тріщини від питомої роботи пластичних деформацій в області передруйнування або від розкриття у вершині тріщини, якщо усереднені напруження не змінюються.
Ключові слова: розрахункова модель, період докритичного росту коротких тріщин, енергетичний підхід, відносний рівень навантаження пластини, коефіцієнт інтенсивності напружень, розкриття у вершині тріщини.
ПОКРОВСЬКИЙ В. В., ЄЖОВ В. М., СИДЯЧЕНКО В. Г.
Температурна залежність тріщиностійкості при змішаних І+ІІІ модах з урахуванням попереднього термомеханічного навантаження (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 64-72. Скачати PDF
Наведено результати eкспepимeнтальниx досліджень i теоретичного обгрунтування впливу попереднього термомеханічного навантаження на характеристики статичнoï тріщиностійкості теплостійкої сталi 15Х2НМФА(ІІ). Встанoвлeнo, що складoва поздовжнього зсуву зменшує “позитивний ефект” попереднього термомеханічного навантаження. Biдмiчається зменшення тріщиностійкості при поздовжньому зсуві відносно такої при нормальному відриві вище за температуру критичної крихкості матеріалу, що необхідно враховувати при розрахунку ресурсу обладнання за критеріями тріщиностійкості.
Ключові слова: тріщиностійкость при подовжньому зрушенні, попереднє термомеханічне навантаження, модифікований компактний зразок.
ЛЕПІХІН П. П., РОМАЩЕНКО В. А., БЕЙНЕР О. С.
Чисельне дослідження тривимірної динаміки і міцності металокомпозитних циліндрів при внутрішньому вибуху (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 73-89. Скачати PDF
Чисельно-аналітичним методом досліджено тривимірну динаміку та міцність металокомпозитних циліндрів скінченної довжини, навантажених невісесиметричним внутрішнім вибухом. Міцність визначалась за трьома критеріями руйнування для транстропного матеріалу: максимальних напружень, деформацій і узагальненим Мізеса. Досліджено вплив зміщення заряду вибухової речовини відносно центра симетрії циліндра вздовж радіуса та вісі на напружено-деформований стан та міцність. Установлено неефективність використання армованих композитів із низькими границями міцності при розтязі поперек волокон для подібних оболонок.
Ключові слова: металлокомпозитный циліндр, намотувальний багатошаровий композит, внутрішнє вибухове навантаження, тривимірний напружено-деформований стан і міцність, чисельно-аналітичний метод.
КРАВЧУК А. В., КОНДРЯКОВ Є. О., ПАНАСЕНКО О. В., ХАРЧЕНКО В. В.
Визначення температурних залежностей складових енергії руйнування зразків різних типів при ударних випробуваннях на згин // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 90-98. Скачати PDF
Проведено ударні випробування стандартних зразків Шарпі, малорозмірних зразків та зразків із бічними надрізами за різних температур. Побудовано температурні залежності повної енергії деформування і руйнування та її складових для всіх типів зразків. За допомогою фрактографічних досліджень визначено в’язку складову зламів зразків та першу критичну температуру крихкості Т50% .
Ключові слова: зразок Шарпі, зразок із бічними надрізами, малорозмірний зразок, енергія деформування та руйнування, критична температура крихкості, фрактографічний аналіз.
ШВАБ’ЮК В. І., МІКУЛИЧ О. А., ШВАБ’ЮК В. В.
Напружений стан пінистих середовищ із тунельними порожнинами при нестаціонарному динамічному навантаженні // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 99-110. Скачати PDF
Досліджено динамічний напружений стан тіл з урахуванням моментних напружень із використанням перетворення Фур’є та методу інтегральних рівнянь. Отримані результати узгоджуються з основними принципами хвильової механіки. Розроблена методика дозволяє досліджувати нестаціонарні динамічні процеси у синтетичних матеріалах із порожнинами практично довільного перерізу. Вивчено вплив геометрії порожнини на розподіл динамічних напружень у пінистих середовищах.
Ключові слова: нестаціонарна задача, моментні напруження, тунельна порожнина.
ДЗЮБА А. П., ПРОКОПАЛО Є. Ф., ДЗЮБА П. А.
Експериментальне дослідження стійкості циліндричних оболонок, ослаблених круговими отворами при крученні (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 111-121. Скачати PDF
Обговорюються результати експериментального дослідження стійкості ортотропних циліндричних оболонок різної довжини, послаблених регулярними круговими отворами, розташованими в одному поясі уздовж напрямної оболонки при навантаженні крутним моментом. Описуються форми втрати стійкості оболонок. Аналізуються залежності критичних навантажень від кількості отворів.
Ключові слова: циліндрична оболонка, кручення, стійкість, експеримент, кругові отвори.
ДЕГТЯРЕВ В. О.
Вплив високочастотного механічного проковування на залишкову довговічність стикових сварнях з'єднань (рос. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 122-134. Скачати PDF
Показано ефективніеть зміцнення зтикових зварних з’єднань сталі Ст3сп шляхом високочастотної механічної проковки. Bивчeнo закономірності зміни їх залишкової довговічності та швидкості росту тріщини утоми при зміні режимів високочастотної механічної проковки зразків, зміцнених як у початковому стані, так після попередньо накопичених утомних пошкоджень.
Ключові слова: зварне з'єднання, високочастотне механічне проковування, тріщина втоми, глибина канавки, залишкова довговічність, швидкість зростання тріщини втомі.
ІСМАЇЛ Алі А., АЛЬ-ТАМІМІ А.
Оптимізація планування частково прискорених ресурсних випробувань при постійних завантаженнях і цензурурванні даних за типом І для зворотного розподілу Вейбулла (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 135-145. Скачати PDF
Запропоновано модель частково прискорених ресурсних випробувань застосовано до даних, цензурованих по типу I для зворотного розподілу Вейбулла. Оцінку максимальної ймовірності параметрів розподілу і коефіцієнта прискорення виконано в точковому й інтервальному вигляді. Виконано планування прискорених ресурсних випробувань з оптимізацією частки випробувань, які необхідно проводити при нормальних експлуатаційних умовах. Чисельне моделювання тестової задачі підтвердило точність аналітичних розрахунків.
Ключові слова: надійність, зворотний розподіл Вейбулла, постійні напруження, матриця інформації Фишера, узагальнена асимптотична варіація, оптимальний план випробувань.
РИЗОВ В. І.
Аналітичний розрахунок міцності багатошарових балок з подовжньою тріщиною з урахуванням непружності матеріалу (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 146-156. Скачати PDF
У рамках класичної теорії балок на основі критерію швидкості звільнення енергії деформації виконано аналітичний розрахунок міцності багатошарових балок із поздовжньою тріщиною з урахуванням непружності матеріалу. Отримані розрахункові співвідношення можна використати до багатошарових балок із шарами різної товщини, напружено-деформований стан кожного з них може описуватися індивідуальним нелінійним рівнянням напруження-деформація. Для поздовжньої тріщини з довільним розташуванням по висоті балки визначається швидкість звільнення енергії деформації як функція згинальних моментів і осьових навантажень, що діють у перетинах балки, розташованих попереду і позаду фронту тріщини. Таким чином можна визначити умови руйнування багатошарових балок у замкнутому вигляді. Запропонований підхід дозволяє виявити особливості непружного деформування і руйнування багатошарових балок із тріщиною.
Ключові слова: багатошарові балки, подовжнє руйнування, непружний матеріал, швидкість вивільнення енергії деформації.
ВАНГ З. К., Ю З. В., СУН К. Я., ЛІ Х., ВАНГ І. Ж.
Вплив подвійних атомарних вакансійних дефектів кристалічної решітки на пружні властивості одношарових листів графена (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 157-164. Скачати PDF
У рамках підходу молекулярної структурної механіки досліджується вплив подвійних атомарних вакансійних дефектів кристалічної гратки на пружні властивості одношарових листів графена із зигзагоподібною та плетеною структурою. Для моделювання міжатомних сил зв’язків типу вуглець-вуглець використовується просторова структурна сітка. Результати чисельного моделювання, отримані методом скінченних елементів, підтверджують, що наявність указаних вакансійних дефектів знижує модуль пружності графена, що призводить до зменшення його несівної здатності. Установлено, що збільшення кількості вакансійних дефектів призводить до зниження модуля пружності та коефіцієнта Пуассона одношарових листів графена.
Ключові слова: графен, подвійні атомарні вакансійні дефекти, пружні властивості, хіральність, молекулярна структурна механіка.
ДОНГ З., ВАНГ К., ЛОУ В., ХУАНГ Я., ЖОНГ М., ФАН Х., ПЕНГ Л.
Чисельне моделювання багатовісного циклічного навантаження задньої осі автомобіля з урахуванням взаємодії різних чинників (англ. мов.) // Проблемы прочности. - 2017. - № 6. - С. 165-192. Скачати PDF
Запропоновано практичний метод моделювання багатовісного циклічного навантаження задньої вісі автомобіля з урахуванням взаємодії різних чинників. Розроблено динамічну скінченноелементну модель задньої вісі та виконано її верифікацію за допомогою калібрувальних тестів при статичному навантаженні. Із використанням випробувальної системи Schenck ITFC моделюється процес, який включає ідентифікацію системи, обчислення вхідних сигналів навантаження для скінченноелементної моделі, вихідних сигналів напружень та деформації, а також порівняння розрахункових сигналів із реальними. За допомогою програмного забезпечення Matlab реалізовано програми обробки даних, що легко відтворюються. Проведено вимірювання динамічних сигналів напружень протягом 2441.216 с навантаження на автомобільному стенді Hainan за допомогою тензодатчиків, розміщених у ключових точках задньої вісі автомобіля. Отримано задовільний збіг розрахункового розподілу деформації у задній вісі автомобіля з експериментальним.
Ключові слова: багатовісне циклічне навантаження, задня вісь, метод скінченних елементів, частотна функція, відтворення історії деформації.
