2024 № 4

Однією з узагальнених теорій континууму, пов’язаних із розміром мікроструктури, є градієнта теорія пружності Тупіна–Міндліна, яка дає змогу описати масштабні ефекти в матеріалі. Особливість розв’язання варіаційних рівнянь градієнтної теорії полягає в урахуванні перших частинних похідних від компонентів тензора малих деформацій. Необхідною умовою збіжності наближених розв’язків задачі на основі методу скінченних елементів є властивість апроксимувальних функцій забезпечувати неперервність переміщень та їхніх перших похідних на межі між елементами. Це призводить до суттєвого ускладнення структури просторів скінченних елементів та труднощів математичного й обчислювального характеру. Розглядається альтернативний підхід, згідно з яким для розв’язання крайових задач градієнтної теорії пружності застосовується змішане варіаційне формулювання щодо переміщень–деформацій–напружень та їхніх градієнтів. Змішане формулювання значно спрощує вибір апроксимувальних функцій, оскільки зникає необхідність використання скінченних елементів, що забезпечують неперервність перших похідних від переміщень між елементами. Для обґрунтування коректності змішаної апроксимації варіаційні рівняння змішаного методу перетворюються на еквівалентну форму щодо переміщень та деформацій. Сформульовано умову, що забезпечує існування, єдиність та стійкість наближених розв’язків на основі змішаного методу. Досліджено умови збіжності змішаної апроксимації переміщень та деформацій до точного розв’язку варіаційної задачі. Отримано нерівність для оцінки сумарної похибки апроксимації для деформацій та їхніх градієнтів в енергетичній нормі. Доведено оцінки похибок змішаної апроксимації для деформацій, переміщень та потенціальної енергії з урахуванням градієнта деформації. Наведено оцінки близькості розв’язків для деформацій з використанням класичної та градієнтної теорії пружності. Із використанням отриманих апріорних оцінок визначено умови, що забезпечують збіжність наближених розв’язків на основі змішаної апроксимації. Показано, що суперзбіжність перших похідних від переміщень на рівномірних та квазірівномірних розбиттях покращує точність обчислення деформацій та їхніх градієнтів, що дає змогу обґрунтувати збіжність змішаного методу навіть для простіших лінійних скінченних елементів, які використовуються для апроксимації переміщень і деформацій. Достатні умови збіжності змішаного методу полягають у неперервній апроксимації полів переміщень скінченними елементами другого або вищого порядку апроксимації та неперервній апроксимації деформацій скінченними елементами не нижче першого порядку апроксимації, причому ці апроксимації взаємопов’язані між собою умовою розв’язання скінченновимірної задачі.

Ключові слова:градієнтна теорія пружності, градієнти напружень та деформацій, варіаційні рівняння, змішана апроксимація, збіжність, метод скінченних елементів.

Ефекти розпухання вигородки реакторів ВВЕР-1000 та ВВЕР-440 виникають через наявність суттєвого нейтронного опромінення конструкції і, як наслідок, можуть призводити до вичерпання зазора між елементами вигородка–шахта та вигородка–тепловидільна збірка (ТВЗ). Ефект розпухання вигородки має суттєве значення для безпечної експлуатації корпусу реактора, особливо на етапі довгострокової експлуатації, яка починається після 30 років проєктної експлуатації атомних електростанцій. Ці питання ретельно досліджуються як в Україні, так і в окремих країнах Європейського Союзу (Чеська Республіка, Угорщина, Фінляндія, Словацька Республіка тощо). Науковці зазначених країн об’єднались у межах міжнародного проєкту “DEscription of the extended LIfetime and its influence on the SAfety operation and construction materials performance – Long Term Operation with no compromises in the safety (Опис продовженого строку експлуатації та його впливу на безпечну експлуатацію і надійність конструкційних матеріалів – довгострокова експлуатація без компромісів для безпеки)” (DELISA-LTO), який спрямований, зокрема, на аналітичні дослідження поведінки вигородки та ступеня її розпухання при інтенсивному нейтронному опроміненні. Дослідження проводяться за трьома напрямами: визначення та порівняння нормативних вимог, поточної практики, підходів й особливостей розрахункового аналізу розпухання; розробка моделі вигородки внутрішньокорпусних пристроїв у двовимірній постановці й оцінка розпухання; розробка моделі вигородки у тривимірній постановці та виконання бенчмарків для оцінки розпухання. Другий і третій напрями виконуються із застосуванням різних програмних засобів, таких як ANSYS, ABAQUS та MSC Mаrc. Приведено результати реалізації першого та другого напрямів.

Ключові слова:ВВЕР, розпухання, старіння, довгострокова експлуатація, флюєнс.

Наведено результати експериментальних досліджень руйнування стільникових конструкцій у вигляді осесиметричних оболонок, отриманих адитивними процесами, та показано, що причиною втрати функціональних властивостей виробу є активне зростання сітки тріщин переважно адгезійного характеру, які розвиваються до магістральних по досягненні критичних рівнів навантажень. Механічними випробуваннями демонстраторів установлено, що тріщини у виробах, створених методом FDM, розвиваються переважно у межах площини викладання філаменту, де поява дефектів під час викладання призводить до утворення ініціаторів пошкоджень, що доводить теоретичні положення, сформульовані у Повідомленні 1. Армування матеріалу вуглецевим рубленим волокном підвищує міцність оболонки в цілому на 32…40%. Показано, що оболонкові вироби чутливі до способів викладання філаменту. Відмінність механічних властивостей у площинах викладання філаменту обмежує навантажувальну здатність оболонок у вигляді баків; із цих позицій актуальною є задача визначення еквівалентних характеристик на основі механічних випробувань демонстраторів виробів. Руйнування демонстраторів осесиметричних оболонок, отриманих адитивними процесами, відбувається кільцеподібно з розкриттям тріщини в міжшарових просторах. При цьому наявність стільникового прошарку істотного впливу на механізм розвитку пошкоджень не має. Установлено, що швидкість зростання робочого навантаження зумовлює кількість дефектів, які, розвиваючись, формують тріщини. Повільне підвищення навантаження формує більшу кількість початкових тріщин, однак останні розвиваються значно повільніше. Показано, що герметизуюча плівка, нанесена на сторону дії термобаричного навантаження, яка має незначну товщину, суттєво збільшує опір руйнуванню баків, оскільки передує розвитку початкових пошкоджень і переходу тріщин у магістральні.

Ключові слова:стільникові оболонкові конструкції, міцність, руйнування, механічні властивості філаменту, FDM процес, тріщиностійкість, адгезійне зчеплення, коефіцієнти інтенсивності напружень.

Серед завдань, які постають перед наукою про міцність матеріалів, одним зі складних та актуальних є визначення стану матеріалів, що зазнали впливу температурних навантажень, зокрема, викликаних зварюванням. Відповідно до цього питання визначення залишкових напружень у матеріалах унаслідок термічного впливу має як теоретичне, так і практичне значення. Аналітичний розв’язок просторових задач із визначення напружень у матеріалах під впливом різних чинників при їхньому доведенні до кінцевого вигляду часто пов’язаний з труднощами у виборі методів розв’язання. Аналітичний розв’язок без просторової ідеалізації задачі про виникнення залишкових напружень у нескінченній пластині внаслідок точкового контактного зварювання отримано з використанням інтегральних перетворень і доведено до кінцевого результату, який може бути у разі потреби поширений на будь-яку замкнену область шляхом суперпозиції. Постановку задачі здійснено таким чином, що контактна зварна точка у пластині певної товщини розглядається як зосереджений дефект. Поставлену задачу розв’язано у замкненому вигляді. Для розв’язку використано такі математичні інструменти, як теорема Гельмгольця, інтеграл Ганкеля, перетворення Фур’є, функції Гріна. Результатами розрахунків із залученням запропонованого методу можуть скористатися, зокрема, дослідники, які отримують значення залишкових напружень експериментальним шляхом, для порівняння та перевірки.

Ключові слова:просторова задача, аналітичний розв’язок, залишкові напруження, контактне точкове зварювання, пластина

Механічні властивості зразків зі сплаву Inconel 718, вирощених методом селективного лазерного сплавлення (СЛС) (у горизонтальному і вертикальному напрямі), відповідають вимогам AMS 5662M і вищі за такі сплаву ЕП718-ВД (ІД). Термічна обробка зразків сприяє підвищенню і стабілізації властивостей міцності. Після операції гарячого ізостатичного пресування (ГІП) і подальшої термообробки спостерігається підвищення пластичних характеристик матеріалу та модуля Юнга. Установлено, що для зразків у вертикальному напрямі характерне незначне зниження властивостей міцності (у межах вимог AMS 5662M) і збільшення пластичності порівняно зі зразками в горизонтальному напрямі. Термостійкі властивості термооброблених зразків, вирощених як у горизонтальному, так і вертикальному напрямі, відповідають вимогам AMS 5662M; час до відмови ~ в 4,5 раза перевищує вимоги AMS 5662M. Значення довготривалої міцності горизонтальних зразків у ~1,6 раза нижче, ніж вертикальних. Макроструктура зразків, отриманих методом СЛС, після ГІП та термічної обробки щільна, однорідна, характеризується дрібнозернистою структурою з наявністю макрозерен, витягнутих у напряму росту зразка. Гаряче ізостатичне пресування з наступною термічною обробкою сприяє практично повному заліковуванню пор і мікророзривів, зосереджених у внутрішніх об’ємах металу. У зонах заліковування виявлено глобулярні та (або) плівкові оксиди. Мікроструктура досліджених зразків після термічної обробки, а також після ГІП і наступної термічної обробки характерна для сплаву Inconel 718 у нормально термічно обробленому стані. Термічна обробка сприяє отриманню більш однорідної структури завдяки вирівнюванню хімічного складу між зонами пошарового сплавлення. Металографічні дослідження зразків показали, що при підвищенні температури при короткочасних механічних випробуваннях до 700°С відбувається деяке огрубіння структури через коагуляцію інтерметалідних фаз, що однозначно призводить до деякого зниження, головним чином, характеристик міцності.

Ключові слова:селективне лазерне сплавлення, гаряче ізостатичне пресування, термообробка, механічні властивості, макро- і мікроструктура.

Сферичні еластомерні підшипники відіграють ключову роль в аерокосмічній техніці, зокрема у роторах гелікоптерів. На відміну від плоских еластомерних підшипників, дослідження їхніх сферичних аналогів є обмеженим через складність багатошарової геометрії з різними композитними матеріалами. Ці підшипники мають поєднувати жорсткість при перпендикулярних навантаженнях із гнучкістю уздовж шарів. Напруження, якого зазнають еластомери з часом, сприяє старінню підшипників, що підкреслює необхідність зменшення напружень для подовження терміну їхньої служби. Проведено нелінійний аналіз методом скінченних елементів для моделювання та вивчення механічної поведінки сферичних еластомерних підшипників. Розподіл напружень визначався за допомогою гіперпружного підходу Муні–Рівліна з урахуванням впливу різних параметрів, а саме форму та діаметр отворів, товщину шару, профіль і кількість шарів. Результати показують, що крайні шари мають найвищі рівні напружень під дією тиску та зсувних навантажень. Доведено, що зміна форми і товщини зовнішніх шарів може ефективно зменшити максимальні напруження в усіх шарах. Зокрема, найсуттєвіше зниження напружень досягається за рахунок зміни діаметра отвору, ща дає можливість суттєво подовжити термін служби еластомерних підшипників, зокрема в аерокосмічній галузі.

Ключові слова:сферичний еластомерний підшипник, оптимальна конструкція, скінченноелементний аналіз, гіперпружність, підшипники ротора гелікоптера, багатошарова композитна геометрія, зменшення напружень.

Посудини тиску є ключовими компонентами у різних галузях промисловості. У посудинах тиску з обичайками, що використовуються для нагрівання або охолодження, опори затвора обичайки (ЗО) проєктуються відповідно до норм ASME. Через відсутність правил проєктування для такого випадку виконується статичний структурний скінченноелементний аналіз із метою перевірки можливості з’єднання дископодібного торцевого ЗО. Вплив механічних і вітрових/сейсмічних навантажень при стику розглядається з урахуванням двох різних комбінацій навантажень. Еквівалентні індуковані напруження обмежуються допустимими напруженнями відповідних матеріалів для забезпечення захисту від пластичного та локального руйнування шляхом лінеаризації напружень. Дослідження показало, що максимальні еквівалентні напруження за Мізесом індукуються в місці з’єднання оболонки з кромкою шва. Однак значення цих напружень знаходяться в допустимих межах, що гарантує безпечність конструкції.

Ключові слова:проєктування за допомогою аналізу, затвор обичайки, скінченно- елементний аналіз, лінеаризація напружень.

Досліджено механізм знеміцнення та зміцнення композита Cu-Al2O3 із вмістом 0,1 мас.% алюмінію після холодної обробки. Показано, що мікроструктура композита після холодної обробки має сильну <001>//X0 і <111>//X0 подвійну волокнисту текстуру вздовж напряму деформації (X0). Однак інтенсивність текстури волокон <111>//X0, за винятком подрібнення зерен, покращується зі збільшенням рівня пластичної деформації, що супроводжується утворенням дислокацій високої щільності. Покращання зміцнюючих ефектів від границі зерен, текстури та дислокацій є причиною зміцнення, викликаного холодною обробкою. Проте дислокаційний зміцнювальний ефект, індукований холодною обробкою з великою пластичною деформацією, є нижчим, ніж при помірній пластичній деформації, що є наслідком зменшення щільності дислокацій. Зроблено припущення, що явище знеміцнення при великій пластичній деформації пояснюється послабленням дислокаційного зміцнення порівняно з помірною пластичною деформацією.

Ключові слова:подрібнення зерна, структура текстури, орієнтаційне зміцнення, дислокація.

3D-друковані каркаси призначені для тканинної інженерії й ортопедичних застосувань із метою підтримки кісткових тканин і заповнення порожнечі в місцях складних переломів. Міцність каркасів тісно пов’язана з їхньою пористою та комірчастою структурою. Технологія адитивного виробництва дає змогу досягти бажаної структури решітки, пористості та розміру комірок. У цьому дослідженні in vitro було розроблено алмазно-структуровані каркаси Шварца з архітектурою решітки з використанням 4-, 5- і 6-осередкових розмірів комірок (ОРК). Ці біоміметичні пористі каркаси було виготовлено за допомогою моделювання плавленого осадження. Досліджено морфологію та міцність при стиску пористих структурованих каркасів. Біорозкладність каркасів відстежували в змодельованому розчині біологічної рідини протягом 28 діб. Виявлено, що біорозкладність каркасів обернено пропорційна міцності при стиску. Установлено, що зі зміною ОРК змінюється пористість каркасів, що впливає на механічну міцність при стиску пористих каркасів. Каркаси з 4 ОРК показали максимальну міцність порівняно з каркасами 5 та 6 ОРК. Додатково виготовлені алмазно-структуровані біоміметичні каркаси Шварца можуть покращити остеоінтеграцію при критичних кісткових дефектах.

Ключові слова:адитивне виробництво, міцність при стиску, моделювання плавленого осадження, каркас Шварца.

Частково прискорені випробування на довговічність (PALT) високонадійних виробів або матеріалів є хорошим методом тестування для швидкого отримання даних про відмови, не ставлячи всі вироби в жорсткі умови. Розглядається ймовірнісна та байєсівська оцінки моделі ступінчастого навантаження PALT при цензуруванні типу II, якщо терміни служби виробів підпорядковуються узагальненому експоненціальному розподілу. Отримано максимальну правдоподібність та байєсівські оцінки параметрів моделі. Обчислено апостеріорні середні значення та апостеріорні дисперсії за функцією втрат квадратичної похибки з використанням процедури Ліндлі.Ефективність оцінок отримано чисельно для різних значень параметрів і обсягів вибірки через їхню середню квадратичну похибку. Отримано також середні довжини довірчих інтервалів для параметрів моделі. Для ілюстрації наведено імітаційне дослідження.

Ключові слова:ступінчасте напруження, часткове прискорення, оцінка максимальної правдоподібності, байєсівська оцінка, середньоквадратична похибка, цензурування II типу, моделювання методом Монте-Карло.

Отримано співвідношення для моментів статистики порядку з модифікованого розподілу Ліндлі без жодних обмежень на параметр. Крім того, використано ці моменти для отримання середнього значення, дисперсії та коваріації статистики порядку з модифікованого розподілу Ліндлі. Зокрема, за допомогою імітаційного моделювання порівняно ефективність оцінки максимальної правдоподібності, звичайної та зваженої оцінки найменших квадратів, перцентильних оцінок та оцінок Крамера–Мізеса. Отримані результати використано для деякого реального набору даних.

Ключові слова:модифікований розподіл Ліндлі, моменти, статистика порядку, оцінка максимальної правдоподібності, найкращі лінійні незміщені оцінки.

Розроблено склокерамічні саморозшаровувані покриття, модифіковані оксидом графену (GO), на поверхні сталі Q235 для підвищення її стійкості до високотемпературного окиснення шляхом використання оксиду графену, отриманого різними модифікованими методами, як наповнювача. Високотемпературну захисну поведінку покриттів вивчали при ізотермічній витримці при 850°C. Фазовий склад і мікроструктуру покриттів досліджували за допомогою рентгенівської дифракції, польової емісійної сканувальної електронної мікроскопії та енергодисперсійної спектроскопії. Показано, що криві збільшення ваги при 850°C мають параболічний тренд. Зменшення товщини оксидного шару для зразків із покриттям різних типів (GC, GO, A-GO та F-GO) становило 75,54; 88,20; 91,41 та 96,24% відповідно порівняно зі зразками без покриттів. Покриття типу F-GO мало найкращі захисні властивості в цій системі, що можна пояснити поступовим формуванням мережевого шару [SiO]44- та утворенням фаз B2O3 та Na4SiO4 в процесі високотемпературної ізотермічної витримки. Це значно підвищує компактність покриття і блокує взаємодію кисню з металевим субстратом. На відміну від лінійної тенденції зростання, що спостерігається у зразків без покриття, крива збільшення ваги зразків із покриттям має параболічний закон. Формування оксиду ZrO2 також збільшує різницю між коефіцієнтами лінійного розширення субстрату та покриття, тим самим покращуючи здатність покриття до саморозшарування під час процесу охолодження.

Ключові слова:модифікований оксид графена, композиційне покриття, високотемпературна захисна поведінка.

Раніше проведені дослідження пошкоджень, спричинених землетрусами, виявили значний бічно- крутильний зв’язаний ефект при крученні ексцентричних будівель, що робить їх більш схильними до пошкоджень під час землетрусів, ніж неексцентричних. На відміну від попередніх досліджень, в яких аналізувався бічно-крутильний зв’язаний ефект одноповерхових асиметричних будівель або односпрямованих ексцентричних будівель, у цьому дослідженні основну увагу приділено багатошаровим ексцентричним каркасним конструкціям із двонаправленою жорсткістю з аналізом їхнього бічно-крутильного зв’язаного відгуку на землетрус під час переходу від пружної до пружно-пластичної стадії деформування. Для цього виконано нелінійний статичний аналіз із використанням самостійно розроблених програм у середовищі MATLAB. Зроблено висновок, що частота власних коливань ексцентричної рамної конструкції загалом підпорядковується триступеневим законам зміни. Визначено три етапи аналізу. Детально досліджено закономірності зміни кривих передавальних функцій переміщень із незв’язаним відношенням частот кручення до частот обертання (Ω) і двонаправленими коефіцієнтами ексцентриситету (bx і by). Згідно з результатами аналізу при Ω ≤ 1,1 криві передачі переміщень мають три піки. Частоти передачі переміщень уздовж двох головних напрямів близькі до частоти кручення, що призводить до підвищеного внеску кручення, що є несприятливим для конструкції при крученні. По мірі піддатливості елементів опору бічним силам коливання першого порядку змінювалися на коливання поступального руху вздовж напряму дії сили, а коливання другого порядку відповідали крученню. Відношення двонаправлених ексцентриситетів по-різному впливало на пік і форму кривих передачі переміщень при різних значеннях Ω і стадіях пружно-пластичного розвитку. Від першої до третьої стадії пік кривої передачі переміщень уздовж напряму дії сили збільшувався, тоді як висота піків кривої передачі переміщень у несиловому напряму і кривої передачі переміщень при крученні зменшувалася. Реакція конструкції в умовах землетрусу мала тенденцію до трансляції вздовж напряму дії сили.

Ключові слова:конструкція з ексцентриситетом жорсткості, пружно-пластичний аналіз, крива передавальної функції переміщень, поперечно-крутильний зв’язок.

Прогумований бетон привернув широку увагу завдяки своїй екологічності. Для покращання міцності при стиску прогумованого бетону використано ультрадисперсні порошкові матеріали з метою його ущільнення. Механічні властивості та стійкість до стирання вивчено для дослідження впливу різних розмірів гумових частинок і вмісту гуми на міцність при стиску та стиранні високощільного прогумованого бетону. За допомогою мікроструктурного аналізу було з'ясовано механізм армування. Розроблено теоретичні моделі прогнозування міцності при стиску та стиранні на основі міцності при стиску й вмісту каучуку з використанням множинної лінійної регресії і нелінійної регресії на основі B-сплайну. Показано, що додавання гумового порошку та гумових частинок значно покращує стійкість до стирання високощільного прогумованого бетону. Визначено, що 10%-ний вміст гуми в останньому є оптимальним з огляду на погіршення міцності при стиску та покращання стійкості до стирання. Підібрані моделі точно спрогнозували відносну міцність при стиранні як високощільного бетону з гумового порошку, так і бетону з гумових частинок.

Ключові слова:високощільний прогумований бетон, стійкість до стирання, мікроструктура, багатофакторна регресійна модель.

Мікроструктуру та механічні характеристики магнієвого сплаву AZ61 із різним вмістом рідкісноземельних елементів під час екструзійно-кувального процесу досліджено за допомогою металографії, РЕМ, ЕДС та рентгенографії. Показано, що зі збільшенням вмісту рідкісноземельних елементів фаза β-Mg17Al12 значно зменшується, що призводить до формування мікроструктури, яка складається з фаз Al4Ce і Al8Mn4Ce або Al3Nd і Al4Ce та незначної присутності фази Al4La, яка з’являється в чорних гранульованих або агломерованих формах уздовж осі екструзії. Після штампування рідкоземельні фази в мікроструктурі магнієвого сплаву AZ61+xRE зазнали вторинної фрагментації під дією тривісного стискаючого напруження, що призвело до барабано- або S-подібного розподілу зруйнованого рідкоземельного матеріалу без будь-якої сфероїдизації або утворення нових фаз під час деформації, тоді як фаза β-Mg17Al12 була повністю розчинена в матриці. Після кування механічні властивості магнієвого сплаву AZ61+xRE значно покращилися, причому сплав AEZ641 продемонстрував найбільший приріст міцності при розриві й границі текучості на 8,5 і 26,2% відповідно. Проте відносне подовження всіх сплавів помітно зменшилося – від 42 до 52%, а твердість зросла від 3,5 до 7,1%. Зі збільшенням вмісту рідкоземельних елементів границя текучості, границя міцності, відносне подовження і твердість кованого сплаву AEZ611 досягли таких значень: 220 МПа, 302,3 МПа, 11,25% і 65,8 HRE відповідно, що свідчить про найкращі загальні механічні властивості при кімнатній температурі. Під час переходу від екструзії до штампування макрозлам демонстрував виразну шийку, тоді як мікрозлам виявив численні ямки зі значною наявністю другої фази або рідкоземельних частинок, розташованих на дні ямок. Механізм руйнування був ідентифікований як змішаний з характеристиками в’язкості.

Ключові слова:екструзійне деформування, високовмісні рідкісноземельні елементи, кований сплав AZ61, мікроструктура.

Запропоновано новий тип композитної незнімної опалубки для бетонних дамб у холодних регіонах. Модуль опалубки виготовлено з високоміцного бетону з напиленим поліуретаном для забезпечення теплоізоляції. Він має ребристу структуру, яка забезпечує хороший розподіл напружень і прийнятний рівень максимальних напружень при розтягу. Модулі опалубки можна зручно зібрати на місці, щоб сформувати форми для заливки бетону, а завдяки надійному вбудовуванню вузлових опор модулів у греблю можна уникнути проблеми розшарування плит із напиленого поліуретану, що зазвичай спостерігається на бетонних греблях у холодних регіонах при обмерзанні. Крім теплоізоляції запропоновану опалубку можна використовувати як лицьове покриття для захисту бетону греблі від ерозії навколишнього середовища. При цьому бетон має бути відмінної міцності і хорошої пластичності.

Ключові слова:опалубка, незмінюваний бетон, теплоізоляція, бетонна гребля, довговічність.

Використано полірувальні абразиви, що містять частинки TiO2, для моделювання процесу зношування малих отворів втулки прядильної машини під час обертання та проаналізовано їхню внутрішню структуру. Досліджено характеристики зносу пластин із нержавіючої сталі 316L, які піддавали електроерозійній обробці та лазерному свердлінню. Проведено абразивні випробування отворів, отриманих таким чином із використанням абразивів із різною концентрацією частинок TiO2. Результати показують, що частинки TiO2 в абразиві індукують знос внутрішньої стінки отворів веретена. Отвори, оброблені абразивами, що містять TiO2, демонструють помітні морфологічні зміни на поверхні стінок порівняно з отворами, обробленими без частинок TiO2. Ступінь зносу збільшується зі зростанням концентрації TiO2. Отвори після електроерозійної обробки демонструють значно більший знос, ніж отвори після лазерного свердління, за однакових концентраційних умов, що вказує на значний вплив методів обробки отворів у втулках прядильної машини на показники зносостійкості.

Ключові слова:частинки TiO2, втулка прядильної машини, зношування, лазерна обробка, електроерозійна обробка.

Проведено натурний моніторинг температур на сонячній і тіньовій поверхнях висотних мостових опор. Чисельні методи використано для аналізу поля напружень в опорах моста при різних різницях температур. Для регулювання пікових температур і різниці температур між сонячною і тіньовою поверхнями опор мосту рекомендовано використовувати радіаційні охолоджуючі матеріали на бетоні. Показано, що різниця температур між сонячною і тіньовою поверхнями може сягати 14,81ºС на висоті 4100 м над рівнем моря. Чим більша різниця температур, тим більше напруження при розтягу на сонячній поверхні. Використання матеріалів із радіаційним охолодженням дало змогу знизити пікову температуру бетону приблизно на 12ºС та зменшити різницю температур між сонячною і тіньовою поверхнями з 6,6ºС до 1,8ºС. Метод дозволяє ефективно керувати температурним полем і запровадити новий метод контролю перепадів температур на висотних опорах мостів. Дослідження може заповнити прогалину в кількісному визначенні різниці температур і напружень на сонячних і тіньових поверхнях мостових опор.

Ключові слова:бетон, різниця температур, радіаційне охолодження, поле напружень.

Проаналізовано реальний випадок неоднарозового руйнування стінки труби водяного котла електростанції з циркулюючим псевдозрідженим паром. Виявлено спосіб та причину її руйнування за допомогою макроскопічного огляду, аналізу хімічного складу, металографічного дослідження, SEM-аналізу руйнування та EDS-аналізу продуктів корозії. Установлено, що пошкодження труби зумовлено високотемпературною водневою корозією та корозійним розтріскування під дією лугу. Першопричиною розтріскування є накип на внутрішній стінці труби в зоні високих теплових навантажень, що спричинило погіршення теплопередачі та корозію стінки.

Ключові слова:котел електростанції, розрив стінки труби, високотемпературна воднева корозія, лужне корозійне розтріскування.

Для точного опису руху поперечно-крутильного зчеплення обледенілих ліній електропередач запропоновано динамічну модель коливань із поперечно-крутильним зчепленням, яка враховує горизонтальний, вертикальний та крутильний напрями руху.Нелінійні диференціальні рівняння коливань обледенілих провідників розв’язано з використанням пакета прикладних програм MATLAB за допомогою функціонала, що базується на диференціальному перетворенні та класичному методі Рунге-Кутта. Проаналізовано характеристики коливань електричних дротів при куті атаки вітру 90º та D-подібній формі ожеледі. Відповідно до проєктних даних лінії електропередач на випробувальній базі Люпаншуй в Гуйчжоу (КНР), вплив зміни швидкості вітру на коливання дротів було змодельовано та досліджено за допомогою скінченноелементного методу та програмного забезпечення ANSYS. Показано, що коливання та галопування дроту мають тенденцію до стабільності, коли розрахункова форма його траєкторії є приблизно еліптичною, що узгоджується з експериментальнми даними. Підвищення швидкості вітру значно збільшує амплітуду коливання дротів в усіх напрямах, особливо в вертикальному.

Ключові слова:лінії електропередач, поперечно-крутильний зв’язок, траєкторія коливання.