2019 № 3

Проблеми міцності. - 2019. - № 3.

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 композиційних циліндрів при вісесиметричному внутрішньому вибуху. Повідомлення 2.Результати розрахунків для одно- і двошаровіх циліндрів з симетричним армуванням шарів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 5-12.

Чисельно досліджено вплив схем і кутів армування на напружено-деформований стан і міцність одно- та двошарових намотувальних композитних циліндрів кінцевої довжини із симетричним армуванням шарів при внутрішньому вибуху сферичного заряду вибухової речовини у центрі їх симетрії в повітряному середовищі. Отримані результати дозволяють вибрати схеми та кути армування, що забезпечують найбільшу і найменшу початкову міцність циліндра за критеріями максимальних напружень, деформацій та узагальненим Мізеса, а також жорсткість по колових деформаціях.
Ключові слова: одно- і двошарові композитні циліндри з симетричним армуванням, внутрішнє вибухове навантаження, напружено-деформований стан і міцність, схеми і кути армування.

ГУДРАМОВИЧ В.С., СИРЕНКО В.М., КЛИМЕНКО Д.В., ДАНІЄВ Ю.Ф.,
ГАРТ Э. Л.

Розробка методології нормативних основ обгрунтування ресурсу конструкцій стартових споруджень космічних ракет-носіїв (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 13-21.

Наведено результати розробки нормативних основ обгрунтування ресурсу конструкцій стартових споруд ракет-носіїв для виведення на навколоземну орбіту космічних апаратів різного призначення. Створені стартові комплекси успішно експлуатуються в різних країнах світу, де розвинута ракетно-космічна техніка, і являють собою сукупність функціонально взаємопов’язаних рухомих та стаціонарних технічних об’єктів, засобів управління і споруд, призначених для забезпечення і проведення всіх видів робіт щодо підготовки до старту і пуску ракет. їх особливості залежать від типу і потужності ракет-носіїв, характеристик інфраструктури (географія розташування комплексу, номенклатура космічних об’єктів, рівень розробок в області ракетно- космічної техніки), задач, які розв’язуються при пусках, та ін. Вирішення різноманітних питань, що виникають при розробці нормативних основ обґрунтування ресурсу стартових комплексів, зумовлено необхідністю розгляду складних задач міцності і ресурсу неоднорідних елементів їх конструкцій і конструкцій ракетно- космічної техніки. Визначено основні методологічні етапи обґрунтування ресурсу. Граничним ресурсом вважається критичний час роботи або число циклів (пусків) за цей час, після чого в небезпечних зонах конструктивних елементів досягаються задані граничні стани: критичні тріщини; руйнування; утворення недопустимих пластичних деформацій; втрата стійкості; розвинення корозійних пошкоджень та ін. Відмічено, що фізична нелінійність матеріалу і статистичні підходи визначають основу розрахунку міцності і ресурсу. Використовуються поняття мало- і багато- циклова втома. При розробці норм міцності й основ розрахунку ресурсу доцільно використовувати сучасні методи технічної діагностики, зокрема методи голографічної інтерферометри й акустичної емісії, і швидкозбіжні схеми методів для чисельних оперативних розрахунків.
Ключевые слова: нормативні основи, ресурс, стартові споруди, космічні ракети-носії, класифікація навантажень і пошкоджень, ударно-хвильові, акустичні і теплові навантаження, малоциклова втома, проекційно-ітераційні схеми чисельних оперативних розрахунків.

ЦИБАНЬОВ Г. В., МАРЧУК В. Є., МІКОСЯНЧИК О. О.

Вплив текстурованих лункових поверхонь на пошкодження і довговічність сталі 30ХГСА в умовах утоми, фретинг-утоми і фретингу // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 22-32.

Відзначається, що машини і конструкції включають деталі, вузли й агрегати, які з’єднані між собою та утворюють при цьому значну кількість контактних пар. В умовах експлуатаційного навантаження останні е осередками пошкодження матеріалу в результаті фретинг- утоми, фретинг-зношування. Для забезпечення надійності і тривалої експлуатації таких виробів необхідно досліджувати природу цих процесів та проводити пошук методів зниження їх інтенсивності. Приведено результати дослідження впливу текстурованих поверхонь у вигляді сітки лунок (заглиблень) та електроіскрових вкраплень сплаву ВК8 на поверхні зразків зі сталі 30ХГСА на характеристики утоми, фретинг-утоми і фретинг-зношування. Для формування поверхонь із сіткою заглиблень використовували спеціально розроблений пристрій. Нанесення заглиблень пластичним індентуванням зумовлює ініціювання залишкових напружень розтягу. їх оптимізацію виконано шляхом розрахунково-експериментального встановлення геометричних співвідношень параметрів сітки заглиблень (відстань між рядами лунок, відстань у ряду і глибина лунки). Дискретні покриття у вигляді вкраплень сплаву ВК8 нанесено електроіскровим способом з оптимальними параметрами процесу. Текстурованість поверхні сталі знижує опір утомі і фретинг-утомі, але покращує опір фретинг-зношуванню у порівнянні з гладкими поверхнями. Додаткова обробка текстурованої лункової поверхні методом іонно-плазмового термоциклічного азотування значно підвищує опір сталі утомі і фретинг- утомі. Нанесення електроіскрових вкраплень сплаву ВК8 призводить до гірших показників з утоми і фретинг-утоми, що зумовлено технологією формування поверхні та відмінністю між властивостями вкраплень і основного металу.
Ключові слова: фретинг, фретинг-утома, циклічна довговічність, знос, текстурована поверхня, азотування.

ХАМАЗА Л. А.

Узагальнена діаграма граничних номінальних напружень (межі витривалості) і розмірів втомних тріщин, що поширюються, що відповідають їм, для тупих і гострих концентраторів (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 33-46.

Проведено узагальнення оригінальних і відомих із літературних джерел експериментальних даних щодо дослідження особливостей зародження і розвитку втомних тріщин, що не розповсюджуються в концентраторах напружень різних форм і розмірів. Запропоновано залежність номінальних граничних напружень (границі витривалості) і відповідних їм розмірів втомних тріщин від теоретичного коефіцієнта концентрації напружень для концентраторів різних форм і розмірів схематично представляти у вигляді узагальненої діаграми. Під граничними напруженнями будемо розуміти границю витривалості лише в області гострих концентраторів, якщо їх величина не залежить від теоретичного коефіцієнта концентрації напружень, під граничними розмірами тріщин, що не розповсюджуються в області гострих концентраторів, - максимальні розміри тріщин, які відповідають граничним напруженням. Узагальнена діаграма відображає той факт, що в області тупих концентраторів номінальна границя витривалості знижується, а відповідний їй розмір тріщини зростає зі збільшенням глибини і зменшенням радіуса концентратора, тобто з підвищенням теоретичного коефіцієнта концентрації напружень, у той час як в області гострих концентраторів границя витривалості контролюється глибиною концентратора. Зі збільшенням глибини концентратора граничні напруження зменшуються, а відповідні їм розміри тріщин збільшуються. При постійній глибині концентратора граничні напруження і відповідні їм розміри тріщин не залежать від радіуса надрізу і величини теоретичного коефіцієнта концентрації напружень.
Ключові слова: граничні напруження, межа витривалості, тріщина що поширюється, тупий і гострий концентратори, теоретичний коефіцієнт концентрації напружень.

ГЕРАСИМЧУК О. М., НОВІКОВ А. І.

Мікроструктурно-залежна модель для оцінки тривалості стадій втоми за наявності гострих концентраторів напружень // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 47-61.

Розроблено модель для оцінки втомної довговічності зразків або елементів конструкцій з гострими концентраторами напружень або дефектами. Модель дозволяє розрахувати кількість циклів до ініціювання втомної тріщини та під час її росту від гострого концентратора напружень до руйнування за постійного розмаху прикладених напружень, використовуючи при цьому лише характеристики статичної міцності й мікроструктури вихідного матеріалу. За допомогою моделі можна оцінити втомну довговічність деталей, що містять як конструктивні концентратори напружень, так і дефекти, зумовлені технологією виготовлення деталі (шорсткість поверхні, поверхневі надрізи, подряпини та мікротріщини). Достовірність моделі перевірено за експериментальними результатами, взятими з літературних джерел, і отримано добрий збіг розрахункових даних з експериментальними. Виконано розрахунки кривих втоми до ініціювання втомної тріщини глибиною в один розмір зерна і до руйнування гладких зразків та зразків зі штучно нанесеним хімічним методом тупим концентратором, що імітує ливарні дефекти виготовлення деталей авіаційної техніки. Розглядалися дві партії зразків із титанового сплаву Ті-6Al-4V, що мали різну форму поперечного перерізу (прямокутні і циліндричні) і мікроструктуру (різний розмір зерна). Гладкі зразки мали шорсткість робочої поверхні R_y = 10 і 19 мкм (середня глибина впадин відповідно до партій зразків), яка розглядалась під час розрахунку як гострий концентратор. Перевагою запропонованої моделі є відсутність потреби проведення довготривалих і трудомістких випробувань на багатоциклову втому зразків для побудови кривої втоми.
Ключові слова: стадії багатоциклової втоми, втомна довговічність, втомна міцність, гострі концентратори напружень, втомна тріщина, мікроструктура.

ЧЕПКОВ І. Б., ЛАПИЦЬКИЙ С. В., ГУРНОВИЧ А. В., МАЙСТРЕНКО А. А., ОЛИЯРНИК Б. А., КУЧИНСЬКИЙ А. В.

Термофлуктуаційний механізм руйнування твердих тіл за наявності активного середовища (рос. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 62-70.

Розглянуто фізичний підхід до опису процесів руйнування твердих тіл за наявності активного середовища, який побудовано на основі двох послідовних етапів. Першим із них є перехід від позиціювання тіл як пружних або в’язкопружних суцільних середовищ до вивчення їх як атомно-молекулярних систем. Другий (після вивчення атомної будови тіл) - це облік впливу теплового руху атомів у твердому тілі при дослідженні механічних властивостей твердих тіл (за високих температур, широкої зміни швидкостей навантаження, періодичних та вібраційних навантажень), що зумовлено отриманими експериментальними даними щодо граничної міцності та текучості металів. Розглянуто механізм виникнення тріщини в навантаженому металі за наявності активного середовища. Показано, що капілярне і дифузійне розповсюдження розплаву рідкометалічного складу по міжзеренних границях і дефектах структури твердого металу в сукупності з в’язкою течією розплаву по його поверхні визначають розвиток тріщин в глибину структури металу. Визначено основні закономірності деструктивного уражаючого чинника.
Ключові слова: міцність, плинність, рідкометалевий склад, капілярне і дифузійне проникнення, деструкція.

КРАВЧУК Р. В., КАТОК О. А., ХАРЧЕНКО В. В., КОТЛЯРЕНКО А. А., РУДНИЦЬКИЙ М. П.

Визначення механічних характеристик металу обладнання АЕС за результатами вимірювання твердості та індентування // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 71-77.

Розглянуто і проаналізовано головні нормативні документи атомної енергетики України, що регламентують визначення механічних характеристик за результатами вимірювання твердості. Показано, що використання цих документів для поточного контролю технічного стану обладнання АЕС, зокрема металів байпасного трубопроводу насоса високого тиску САОЗ (сталь 08Х18Н10Т), котушки із зони зварного з’єднання вхідного патрубка зворотного клапана 1RА30802 Ду 600 (сталь 16ГС) та обичайки корпусу демонтованого підігрівника високого тиску типу ПВ 2500-97-10А (сталь 09Г2С), потребує більш детального їх обгрунтування. Для визначення механічних характеристик металів та підвищення достовірності їх оцінки при поточному неруйнівному контролі використано стандарт, розроблений в Інституті проблем міцності ім. Г.С.Писаренка НАН України. Згідно з цим стандартом оцінка характеристик проводиться не тільки за результатами вимірювання твердості, а й методом інструментованого індентування. Показано, що для визначення характеристик міцності сталей більш ефективним є метод інструментованого індентування. Різниця між значеннями границі міцності за цим стандартом і отриманими при випробуваннях на розтяг не перевищує 8,6%, границі текучості - 6,4%. При діагностиці технічного стану металу трубопроводів випробування на індентування дозволяють визначити характеристики міцності не тільки в осьовому і тангенціальному напрямках, але і в радіальному.
Ключові слова: механічні властивості, границя текучості, границя міцності, метод інструментованого індентування, твердість за Брінеллем, металографічні дослідження.

СКАЛЬСЬКИЙ В. Р., МАКЄЄВ В. Ф., СТАНКЕВИЧ О. М., ВИННИЦЬКА С. І., КИРМАНОВ О. С.

Експрес-методика ранжування полімерних матеріалів за енергетичним критерієм ідентифікування типів руйнування // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 78-89.

Для досягнення функціональної повноцінності, естетичності та довговічності відновлення елементів зубощелепної системи необхідно мати інформацію про властивості стоматологічних матеріалів: фізичні, хімічні, механічні, технічні, біологічні та ін. При дослідженні властивостей матеріалів ефективно використовувати метод акустичної емісії, за допомогою якого у режимі реального часу можна отримати інформацію щодо розвитку пошкодження або руйнування. Проведено випробування стоматологічних полімерів тимчасового протезування для визначення їх міцності, пластичності, в’язкості руйнування, водопогли- нання, усадки, мікротвердості. За отриманими результатами здійснено ранжування полімерів за кожним з указаних показників та комплексно. За енергетичним критерієм ідентифікування типів руйнування оцінено частку крихкого руйнування для кожного матеріалу під час навантаження розтягом. Запропоновано нову експрес-методику ранжування полімерних матеріалів, що дозволяє значно скоротити матеріальні та часові витрати на експериментальні дослідження.
Ключові слова: стоматологічні полімери, руйнування, акустична емісія, вейвлет- перетворення, енергетичний критерій.

БОНДАР Н. В., АСТАНІН В. В.

Повзучість текстильно-підсиленого композита при статичному та циклічному навантаженні // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 90-99.

Розглядається повзучість термопластичного текстильно-підсиленого композита зі скляним наповнювачем під дією комбінованого короткочасного циклічного і тривалого статичного навантаження при розтязі за кімнатної температури. Дослідження проводили на поліпропіленових зразках, армованих склотканиною, які виготовляли автоклавним способом формування. Повзучість композита експериментально досліджували при циклічному навантаженні за різних амплітуд. За даними експерименту, згідно з принципом суперпозиції Больцмана, розраховано ядро повзучості. Проаналізовано інші моделі повзучості матеріалів за даними літературних джерел. Визначено закономірності короткочасної повзучості поліпропілену під дією статичного навантаження. Запропоновано модель поведінки досліджуваного композита за розглянутих умов навантаження. Виконано числові розрахунки за допомогою моделі з використанням результатів експериментів, узятих з інших робіт, і встановлено хороший збіг між ними. Визначено особливості повзучості текстильно-підсиленого поліпропілену за розглянутих умов. Установлено межі застосування моделі.
Ключові слова: композит, скловолокно, повзучість, статичне та циклічне навантаження.

КРЕЧКОВСЬКА Е. В., ЦИРУЛЬНИК О. Т., СТУДЕНТ О. З.

Зміна механічних характеристик трубних сталей після експлуатації на магістральних газогонах // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 100-113.

Установлено закономірності зміни механічних характеристик при розтязі на повітрі сталей різних рівнів міцності у вихідному стані та після тривалої експлуатації на магістральних газогонах. Унаслідок експлуатаційної деградації характеристики пластичності знижуються, а міцності - підвищуються. Причому, чим вищий рівень міцності сталі у вихідному стані, тим слабший ефект деградації її характеристик. Характеристики пластичності сталі Х70 попри найбільшу тривалість експлуатації практично не змінилися, тоді як сталей 17Г1С та Х60 після менш тривалої експлуатації суттєво знизилися. Отримані ефекти зумовлені їх структурними особливостями. Адже і в осьовому, і в діаметральному перерізах труб із цих сталей виявлено чітку текстуру. В осьовому напрямі протяжність практично неперервних рядів зерен перліту сягає 500 мкм, у поперечному - 40 мкм. Підвищене травлення міжфазних меж між феритними і перлітними зернами як уздовж, так і упоперек напряму вальцювання труб пов’язували з пошкодженнями уздовж цих меж. Такі пошкодження служили пастками для водню і перешкоджали його дифузійному перерозподілу у поперечному перерізі труб. Накопичений у них водень сприяв разшаруванням уздовж міжфазних меж і полегшував процес локалізації деформації в найбільш ослаблених перерізах. Ознаки експлуатаційної деградації сталей різного рівня міцності виявили фрактографічно. По-перше, це текстурованість зламів зразків на макрорівні у вигляді розшарувань у напряму вальцювання труб, які зумовлені експлуатаційними пошкодженнями сталей. Припускали, що їх виникнення спричинив водень, абсорбований металом під час тривалої експлуатації й акумульований в дефектах уздовж міжфазних меж. По-друге, в центральній частині зламів, сформованих за нормального відриву, виявлено великі і плоскі лінзоподібні ділянки з дрібними ямками на дні, акумулюючими водень, який полегшував руйнування перетинок між ними. По-третє, в межах конусних частин зламів усіх досліджуваних сталей на фоні дрібних параболічних ямок унаслідок зсуву спостерігаються великі плоскі ямки з характерним рельефом паралельних слідів виходу смуг ковзання на їх поверхню. Припускали, що це е доказом їх існування в перерізі зразків ще перед випробуваннями на розтяг. Перелічені структурні і фрактографічні ознаки деградації властиві всім сталям, особливо чітко вони прослідковувалися для сталі 17Г1С, зміцнення якої внаслідок деградації супроводжувалося більшим зниженням пластичності.
Ключові слова: газогони, експлуатаційна деградація, механічні характеристики, фрактодіагностика.

МАРУЩАК П. О., ЧАУСОВ М. Е., ПИЛИПЕНКО А. П., СОРОЧАК А. П. Вплив попереднього ударно-коливального навантаження на закономірності деформування та руйнування сталі 17Г1С-У // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 114-125.

Запропоновано й експериментально опробовано методику оцінювання тріщиностійкості листової сталі 17Г1С-У після ударно-коливального навантаження з використанням методу повних діаграм деформування. Використано технічну можливість забезпечення росту макротріщини за змішаним типом (I+III) нанесення на зразки однакового центрального кругового отвору, що гарантувало автомодельне поширення макротріщини. При цьому на повних діаграмах деформування фіксували початкові, майже прямолінійні спадні ділянки. У реальних конструкціях магістральних газопроводів можуть виникати достатньо довгі макротріщини за даним типом руйнування. Запропонована методика дозволяє достовірно оцінювати зміну енергозатрат на розвиток тріщини за типом (I+III) за будь-якого складного комбінованого навантаження. Доведено, що за нахилом прямолінійної спадної ділянки діаграми деформування можна оцінювати зміни тріщиностійкості трубних сталей залежно від умов температурно-силового навантаження. Показано, що ударно-коливальне навантаження з високою частотою (1...2 кГц) суттєво впливає на тріщиностійкість трубної сталі і пластичну деформацію в області концентратора напружень. Вплив силового імпульсу на матеріал залежить від ступеня його попереднього деформування шляхом статичного розтягу і відповідно пошкодження його вихідної структури. При цьому визначальним чинником впливу на зміну механічних властивостей е інтенсивність силового імпульсу. Установлено основні закономірності руйнування сталі за даними аналізу зламів досліджених зразків методом скануючої електронної мікроскопії. Очевидно, що ударно-коливальне навантаження супроводжується вкладом імпульсної енергії не лише в наявні пошкодження матеріалу, айв ті, які зароджуються, що зумовлює локалізацію деформаційного процесу і ріст пор у їх околі. Оскільки внаслідок акумуляції енергії можна модифікувати матеріал на межі цих пошкоджень, форма та розміри ямок в’язкого відриву є інформативними параметрами для оцінювання міцності та пластичності досліджуваної сталі.
Ключові слова: тріщиностійкість, ямки відриву, динамічний незрівноважений процес, руйнування, повна діаграма деформування.

АББАС И., АЛЬЗАХРАНИ Ф., АБДАЛЛА А. Н., БЕРТО Ф.

Оцінка термопружних хвиль дробового порядку в нанобалці методом власних значень (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 126-139.

Запропоновано аналітичний підхід, пов’язаний з перетворенням Лапласа, і послідовну розгортку в часі даних для отримання приросту температури в нанорозмірній балці з теплопровідністю дробового порядку. Припускається, що така балка затискується з обох торців. Основні рівняння, записані у вигляді диференціальних рівнянь матриці-вектора в області перетворень Лапласа, розв’язуються методом власних значень. Отримано аналітичні розв’язки для приросту температури, зміщення, бокового відхилення та напружень в області Лапласа. Для нанобалки з кремнію виконано чисельні розрахунки, які представлено графічно. Фізичну трактовку дано згідно з розподілом фізичних змінних, що розглядаються.
Ключові слова: перетворення Лапласа, нанорозмірна балка, дробовий порядок, метод власних значень.

ТИАН Дж. Ю., КСУ Е., ХУ Х. Дж., ЖОУ М. Кс.

Вплив часу переохолодження і бейнітного перетворення на мікроструктуру і міцність супербейнітної сталі Fe - C - Mn – Si (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 140-152.

За допомогою методів металографії, дилатометрії і дифракції рентгенівських променів досліджено вплив переохолодження і витримки на бейнітне перетворення, мікроструктуру і міцність супербейнітної сталі Fe-C-Mn-Si. Показано, що міцність зразків зменшується, а відносне подовження зростає з підвищенням часу ізотермічного перетворення, що призводить до росту добутку міцності на розтяг і загального подовження. Отже, продовження часу трансформації може поліпшити комплексні властивості зразка. Із пониженням температури ізотермічного перетворення морфологія бейніта змінюється від зернистого до пластинчастого, що призводить до збільшення міцності. Відносне подовження спочатку збільшується, потім зменшується з пониженням температури ізотермічного перетворення. Зразок демонструє найкращі комплексні властивості, якщо його піддати ізотермічному відпуску за проміжної температури (350°С). Отримані результати можна використати для оптимізації технології ізотермічного відпуску в промисловому виробництві.
Ключові слова: переохолодження, час перетворення, супербейніт, морфологія, властивості.

ЖИАНЕ К. Й.

Поліпшення мікроструктури, твердості і механічних властивостей лазерного аморфного покриття на основі кобальту (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 153-165.

Виконано аналіз аморфного покриття на основі кобальту, нанесеного на зразок зі сталі Н13 із використанням лазерної технології. Досліджено зміну мікроструктури і властивостей покриття за різної потужності лазера, зокрема твердості і корозійної стійкості. Отримані результати показують, що у верхньому і середньому шарах покриттів переважає аморфна фаза, яка змішується з кристалічною фазою. Оптимальні характеристики покриття отримано при потужності лазера 467 Вт. Основними кристалічними фазами є фаза FeNi₃, ɣ-Co фаза і фаза Cr₂Ni₃. Верхній шар покриття має найбільший вміст кобальту - 81,15%. Максимальна твердість покриття сягає 1192,5 HV₀₂ у 3,5мас.% розчині NaCl. Покриття має високу корозійну стійкість.
Ключові слова: аморфне покриття, лазерне плакірування, мікроструктура, механічні властивості.

ЛЮ Дж., ЛЮ Ю. Х., ЖАО К., ДОНЕ Дж., ЯНЕ Д. Кс.

Експериментальні і чисельні дослідження осьової міцності при стискуванні натурних зразків, що імітують композитну втулку колони з склопластика (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 166-181.

Із метою вивчення характеристик осьового стиску композита зі склопластику проведено випробування на осьовий стиск натурних зразків, імітуючи втулку несівної колони зі склопластику зі стальною оболонкою. Отримано і проаналізовано осьові механічні властивості при стиску, режим руйнування і криві навантаження-зміщення зразків. Виявлено крихке руйнування з виникненням діагональних тріщин у верхній частині втулки. Показано, що максимальне напруження зразків менше, ніж міцність.
Ключові слова: склопластик, випробування на стиск, коефіцієнт ексцентриситету, ставлення діаметр-товщина, максимальна несуча здатність.

РЭЙН А. В., КАННИ К., МЭТЬЮ А., МОХАН Т. П., ТОМАС С.

Порівняльний аналіз статичних механічних властивостей композитів з полимолочной кислоти з вуглецевими наповнювачами (N220), отриманих методами розчинення і пресування (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 182-200.

Композити з полімолочної кислоти з вуглецевими наповнювачами на даний час викликають значний інтерес завдяки хорошим структурним і функціональним характеристикам. Властивості композитів залежать від фізичної і хімічної взаємодії всередині них. Така взаємодія, залежно від методу отримання, концентрації наповнювача та його впливу на механічні властивості, вивчається при проведенні фізичних і механічних випробувань. Сильну міжмолекулярну взаємодію при проміжній концентрації 2,5 мас.% вуглецю з полімолочною кислотою було підтверджено результатами механічних випробувань. Вміст 2,5 мас.% вуглецю формує зв’язані сітки в композитах із полімолочної кислоти, які підвищують тріщиностійкість більш слабкої фази і там самим покращують механічні властивості. При перевищенні частки 2,5 мас.% формується скелетна сітка, яка не покращує тріщиностійкість і механічні властивості. Експериментальні результати порівнювали з теоретичною моделлю оцінки щільності і модуля пружності. Отримані дані дозволяють оцінювати фізичні і механічні властивості, пов’язані з методами обробки і масовою часткою вуглецю в композитах із полімолочної кислоти.
Ключові слова: сажа, полімолочна кислота, взаємодія, розкладання-дисперсія, змішування розплаву, механічні властивості.

СИСОДІА Р. П. С., ГАСПАР М.

Оцінка зони термічного впливу в сталях на основі фізичної моделі. Повідомлення 1. Високоміцні стали і оцінка їх твердості (англ. мов.) // Проблеми міцності. – 2019. – № 3. – С. 201-213.

В автомобільній промисловості все більше використовуються високоміцні сталі. Розробляються нові покоління таких сталей з більш високими міцнісними й ударними характеристиками, які забезпечують хороше співвідношення між міцністю і вагою, прийнятну зварюваність, поліпшену ударну в’язкість і достатню деформаційну здатність. Однак у випадку зварення високоміцних сталей виникають наступні проблеми: чутливість до холодного розтріскування; зниження міцності й ударної в’язкості в зоні термічного впливу та необхідність оптимізації матеріалу електрода. У зоні термічного впливу сталей є загартовані і розм’якшені області, в яких матеріал основи може суттєво погіршувати механічні властивості. У реальних зварних з’єднаннях властивості зони термічного впливу можуть бути обмежено проаналізовані за допомогою звичайних випробувань матеріалів. Розроблено фізичні симулятори типу Gleeble для оцінки зон термічного впливу. Іншою мотивацією для їх використання є економія часу і матеріалів порівняно з реальними випробуваннями на зварюваність. Проведено порівняння зварюваності і властивостей зони термічного впливу двох високоміцних конструкційних сталей (S960QL і S960M) однієї категорії міцності (R_p₀₂ = 960 МПа) товщиною 15 мм. Під час моделювання зони використовувались два технологічних варіанта для дугового газового зварювання. Проаналізовано вплив часу охолодження на критичні зони. Властивості вибраної крупнозернистої, дрібнозернистої, міжкритичної і підкритичної зон досліджували методами оптичної мікроскопії і твердості.
Ключові слова: термомеханически контрольовано оброблена сталь, загартована і відпущена сталь, тривимірна модель Рикалін, зона термічного впливу, фізичне моделювання, зварюваність.