Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2025 № 4

"Вивчення топографічних і адгезивних властивостей металевих та керамічних брекетів", Проблеми міцності, № 4, 5-12, (2025)

Вивчено топографічні особливості основи і силу ретенції різних систем металевих та керамічних брекетів за допомогою методів сканувальної електронної мікроскопії й динамометрії. Установлено статистично достовірний вплив топографії і площі основи металевих та керамічних брекетів на силу їхньої адгезії (р<0,01). Достовірно найвищій показник дотичного напруження, що необхідне для відриву брекетів від адгезиву, було зафіксовано при застосуванні брекетів із полікристалічного сапфіру (кераміка (Al2O3) з включеннями) з ретенційними кульками – 36,45±2,27 МПа (р<0,01). Виявлено статистично достовірний зворотно пропорційний зв’язок між значеннями дотичного напруження та площею контакту брекета й адгезива (р<0,01).

Ключові слова:брекети, адгезія, кераміка, метали, зубощелепні аномалії, тангенційне напруження.

"Дослідження впливу пошкодження типу розшарування з поперечною тріщиною на характеристики нелінійних згинних коливань консольного композитного стрижня", Проблеми міцності, № 4, 13-24, (2025)

Приведено результати чисельного дослідження впливу пошкодження типу розшарування з поперечною тріщиною на характеристики згинних коливань консольного композитного стрижня при основному, супергармонічному резонансі порядку ½ та субгармонічному резонансі 2-го порядку. Для проведення розрахунків створено об’ємні скінченноелементні моделі стрижнів, у яких розшарування і тріщина моделюються у вигляді математичного розрізу, а взаємне непроникнення поверхонь пошкодження забезпечується розв’язанням контактної задачі. Отримано чисельні залежності впливу параметрів розшарування і тріщини (розміри та місцеположення) на зміну власної частоти згинних коливань та на відношення амплітуд домінуючих гармонік коливань при супер- та субгармонічному резонансах. Установлено, що відношення амплітуд домінуючих гармонік при нелінійних резонансах є ефективним вібродіагностичним показником наявності пошкодження типу розшарування з тріщиною, на відміну від власної частоти коливань композитного стрижня.

Ключові слова:композитний стрижень, розшарування, поперечна тріщина, власна частота коливань, основний резонанс, супер- та субгармонічний резонанси.

"Оцінювання ступеня водневого окрихчення жароміцного нікелевого сплаву ХН55МВЦ", Проблеми міцності, № 4, 25-35, (2025)

У гелії та водні за тиску 25 МПа і кімнатної температури визначали характеристики короткочасної й тривалої міцності, малоциклової довговічності та статичної тріщиностійкості зразків зі сплаву ХН55МВЦ у вихідному стані і після попереднього наводнювання за температури 773 К упродовж 3 і 10 год (вміст водню 4 і 12 млн-1). За спільної дії водневої атмосфери і заздалегідь абсорбованого водню відносне поперечне звуження, в’язкість руйнування і час до руйнування зразків під навантаженням 120 MПa при температурі 1073 К знижуються у 1,3…1,45 раза. Циклічні зміни температури у водні за тиску 25 МПа в інтервалі 293…1223 К і малоцикловий згин суттєво посилюють вплив водню на пластичність та малоциклову довговічність, однак їхні значення залишаються достатньо високими, що свідчить про хорошу воднетривкість сплаву ЧС-57 із твердорозчинним зміцненням і незначною кількістю карбідних, нітридних й інтерметалідних виділень, тобто гомогенною структурою.

Ключові слова:нікелевий сплав, водневе окрихчення, термоциклювання, коефіцієнт концентрації напружень, тривала міцність, малоциклова довговічність.

"Оцінка ефективності зміни власних частот коливань багатоопорних валів для діагностики крайових і кільцевих тріщин", Проблеми міцності, № 4, 36-51, (2025)

Теорія і практика вібраційної діагностики пошкодження типу тріщини розвиваються переважно на відносно простих механічних системах: консольний стрижень, балка або вал на двох опорах тощо. Водночас розробка методів вібраційної діагностики пошкодження є актуальною для більш складних механічних систем. Наприклад, вона є практично безальтернативною, коли йдеться про парові турбіни, складність конструкції, недоступність найбільш навантажених елементів турбіни для вимірювання вібрацій при експлуатації й обмеженість природних джерел вібрацій, зміну параметрів яких можна використати для діагностики тріщин. Розглянуто проблему оцінки ефективності вібродіагностики крайової і кільцевої тріщини у валу на п’яти опорах. Для її вирішення запропоновано аналітично- розрахункову модель такого вала для визначення власних частот згинних коливань. Показано, що в загальному випадку інтенсивність зміни власних частот визначається видом тріщини, а також її параметрами (глибина і місцеположення). Для оцінки ефективності вібродіагностики запропоновано методику визначення параметрів тріщини, за яких досліджувані власні частоти змінюються на наперед задану величину, яка повинна перевищувати похибку експериментальної методики вимірювання частоти. На її основі проаналізовано ефективність вібродіагностики пошкодження типу тріщини, що ґрунтується на зміні власних частот перших чотирьох форм коливань вала. Цей аналіз продемонстрував перспективність такої вібродіагностики для складних багатоопорних механічних систем за доволі жорстких вимог до похибки експериментальної методики вимірювання частоти та за умови використання як інформаційну характеристику пошкодження зміну частоти декількох форм коливань.

Ключові слова:вал на пяти опорах, згинні коливання, власні частоти коливань, крайова і кільцева тріщина.

"Розв’язання хвильових задач акустичної емісії з використанням квантового підходу", Проблеми міцності, № 4, 52-62, (2025)

На основі багаторічного досвіду авторів статті у дослідженні явища акустичної емісії, вивченні її причин і хвильових властивостей сформульовано підхід до розв’язання хвильових задач, який базується на квантуванні процесу руйнування під час динамічного розвитку порожнин та виникненні внаслідок цього хвиль акустичної емісії. На прикладі відомого розв’язку задачі про розповсюдження пружних хвиль у пластині демонструються особливості застосування запропонованого підходу. Розв’язок доведено до кінцевих формул, за якими можливі чисельні розрахунки хвильових процесів. Наведено деякі особливості розповсюдження хвиль у пластинах різної товщини. Показано можливість застосування сформульованого підходу до розрахунків новоутворених порожнин сферичної форми.

Ключові слова:акустична емісія, квант, спектр, хвильова задача, інтегральне перетворення, спектральне рівняння.

"Вплив агресивного середовища на механічні властивості епоксиполімерів із дисперсним і волокнистим наповнювачами", Проблеми міцності, № 4, 63-71, (2025)

Наведено результати оцінки кінетики зміни основних механічних характеристик полімерного епоксикомпозита з різними наповнювачами під впливом різного виду агресивного середовища. Для формування полімерного композита як основний (матричний) компонент використано епоксидний діановий оліґомер марки ЕД-20, в який додатково вводили твердник – поліетиленполіамін (ПЕПА), модифікатор – d-аскорбінова кислота C6H8O6 і наповнювачі: мікродисперсний, отриманий шляхом електророзрядного диспергування із суміші порошків (мас.%): 87,5 Al+12,5 Cu, та волокнистий – з полімерних дискретних волокон. Вплив модифікування полімеру і відповідних наповнювачів на властивості матеріалу оцінювали шляхом варіювання компонентного складу епоксикомпозита. За результатами досліджень установлено, що найвищі хімічну стійкість і рівень механічних властивостей після експозиції в агресивному середовищі має композит, зміцнений комплексним наповнювачем, включно як із високодисперсною порошковою складовою, так і з дискретними полімерними волокнами. Показано, що середовище нафти виявилось більш агресивним щодо втрати показників механічних характеристик порівняно з морською водою. Установлено двостадійність зміни рівня механічних характеристик композитів із часом витримки у агресивному середовищі та запропоновано механістичну модель механізму підвищення хімічної стійкості полімерних композитів завдяки використанню наповнювача, що ґрунтується на гіпотезі щодо збільшення траєкторії поширення тріщин у об’ємі адгезиву внаслідок наявності дисперсного наповнювача і дискретних волокон.

Ключові слова:епоксидна смола, композит, полімер, порошок, волокно, наповнювач, міцність, хімічна стійкість.

"Рівень пошкодження структури матеріалу як комплексний показник контролю якості виробу", Проблеми міцності, № 4, 72-86, (2025)

На основі експериментальних досліджень матеріалів методом твердості запропоновано методику проведення комплексного контролю їхньої якості методом LM-твердості за рівнем пошкодження структури в оцінці параметрами розсіювання характеристик твердості. За параметр приймається коефіцієнт гомогенності Вейбулла. Методика включає низку розроблених методів, які дають змогу обґрунтовано вибрати з конкуруючих матеріалів оптимальний відповідно до функціонального призначення. Наведено метод вхідного контролю якості листового металопрокату за рівнем пошкодження структури шляхом порівнювання параметрів розсіяння вимірюваних значень твердості, які визначено в характерних ділянках фасадної поверхні, і метод оцінки його якості при загальному пошкодженні структури у вихідному стані, яке однаково розподілене по всій фасадній поверхні листа в початковому стані або набуте в процесі експлуатації виробу. Розглядається метод оцінки якості матеріалу після проходження технологічних операцій виготовлення виробу. Приведено метод оцінки стану металу конструкції без порушення її цілісності за здатністю витримувати робочі експлуатаційні термосилові навантаження і метод контролю матеріалу в стані поставки за відсутності напрацювання. Розглянуто метод визначення якості листових матеріалів за рівнем анізотропії механічних характеристик. Оцінено якість матеріалу за здатністю до опору деградації шляхом контролю його поточного стану за різницею між параметрами розсіювання значень твердості у навантаженому і вихідному стані. Проведено контроль якості матеріалів за визначенням більш надійного в експлуатації матеріалу. Метод включає випробування на одновісний розтяг двох послідовно розташованих у захватах однакових зразків матеріалу до руйнування одного зі зразків. Розроблено метод визначення якості матеріалу за рівнем граничної пошкоджуваності матеріалу за різних схем напруженого стану та за граничним рівним накопичення розсіяних пошкоджень. Розглянуто метод визначення якості виробу після термічної обробки металу. Запропоновано метод контролю якості матеріалу елемента конструкції в стані постачання за оцінкою (виконати прогноз) здатності чинити опір утворенню і поширенню тріщини без залучення критеріїв в’язкості руйнування.

Ключові слова:комплексний контроль якості, металеві матеріали, твердість, структура, метод LM-твердості, оцінка пошкодження структури матеріалу, параметр розсіяння характеристик твердості, навантажений і розвантажений стан, анізотропія, гранична пошкоджуваність структури, деградація, в’язкість руйнування.

"Аналіз стійкості бандажованого лопаткового вінця АГТД до дозвукового зривного флаттера на основі експериментально визначених нестаціонарних аеродинамічних характеристик", Проблеми міцності, № 4, 87-99, (2025)

Розглядаються результати аналізу аеродинамічної стійкості периферійного і надполичного перетинів лопаткового вінця вентиляторного ступеня авіаційних газотурбінних двигунів як єдиної пружної системи на основі бази даних експериментально визначених аеродинамічних коефіцієнтів впливу. Описано базу даних аеродинамічних коефіцієнтів впливу і розрахункову схему їхнього визначення для периферійного та надполичного перетинів лопаткового вінця. Показано, що варіювання кута зсуву фази 􀯬􀰈 між поступальними і кутовими переміщеннями лопатки викликає обертання векторів сил і моментів, які зумовлюють перехресний аеродинамічний зв’язок між зазначеними компонентами руху, що призводить до втрати динамічної стійкості лопаткового вінця. Наведено залежності критичних значень приведеної частоти коливань 􀜭􀯖􀯥 від кута зсуву фаз 􀯬􀰈 для форм коливань лопаток вінця з різним числом вузлових діаметрів (1…8) при кутах атаки 10…15°, які визначають область можливого існування дозвукового зривного флаттера. Розглянуто вплив аеродинамічної зв’язаності лопаток вінця на його аеродинамічну стійкість для вперед і назад біжучих хвиль деформації при різних вузлових діаметрах. Показано, що для периферійного перетину лопаткового вінця при вперед біжучих хвилях деформації при кутах атаки >5°, на противагу його надполичного перетину, спостерігається значне збільшення критичних значень приведеної частоти коливань, що зумовлено суттєвим зростанням аеродинамічної зв’язаності лопаток у вінці. Визначено, що для назад біжучих хвиль деформації виникнення дозвукового флаттера можливе при кутах атаки >10° і числах вузлових діаметрів, рівних 4…6. На прикладі периферійного перетину вентиляторного вінця розглянуто вплив зміни кількості лопаток на його аеродинамічну стійкість. Показано, що зменшення кількості лопаток у вентиляторному вінці призводить до збільшення його аеродинамічної стійкості для всіх кутів атаки.

Ключові слова:лопатковий вінець, лопатка, вентиляторний ступень, дозвуковий зривний флаттер, критична приведена частота коливань, границя аеродинамічної стійкості.

"Двокритеріальна інтерпретація росту тріщин втоми. Повідомлення 2. Прогнозування конструкційної міцності та довговічності газостата ГАУС-4/1250-35 на стадії проєктування", Проблеми міцності, № 4, 100-108, (2025)

Одним із перспективних напрямків вирішення проблеми компактування, подальшої імобілізації і підготовки до тривалого зберігання або остаточного поховання високоактивних і довгоживучих радіоактивних відходів, що утворилися внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС, є використання газостатичного обладнання, що проєктується і виготовляється на підприємствах України. На основі виконаного аналізу напружено-деформованого стану вузла запирання корпусу газостатичної установки ГАУС-4/1250-35 було встановлено найбільш небезпечні перерізи в ньому. Проведено розрахунки коефіцієнтів інтенсивності напружень методом вагових функцій для найбільш типових (постульовані) дефектів. Визначено граничні навантаження в’язкого руйнування. Для отриманих експериментальних значень механічних властивостей і характеристик тріщиностійкості матеріалів, що вирізались із заготовок, призначених для виготовлення деталей вузла запирання корпусу, побудовано діаграми оцінки руйнування і залежності проєктної довговічності від циклічного навантаження для найбільш типових тріщин втоми. З метою обґрунтування періодичності проведення неруйнівного контролю газостатичної установки запропоновано підхід, що ґрунтується на використанні коефіцієнта запасу для визначення залишкового ресурсу (довговічності) при розвитку поверхневих тріщин втоми в елементах конструкцій на стадії проєктування.

Ключові слова:газостатична установка, двокритеріальна діаграма оцінки руйнування, коефіцієнт інтенсивності напружень, граничне навантаження в’язкого руйнування, ріст тріщини втоми, довговічність на стадії проєктування.

"Розвиток концепції ефективного розмаху КІН для прогнозування швидкості росту втомної тріщини за різних асиметрій циклу і максимальних значень КІН. Повідомлення 1. Побудова єдиних діаграм типу Елбера та виявлення аномалій для деяких матеріалів (ефект Марсі)", Проблеми міцності, № 4, 109-124, (2025)

Розглянуто розвиток концепції ефективного розмаху коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН) для прогнозування швидкості росту втомної тріщини (ШРВТ) за різних асиметрій циклу 􀜴 і максимальних значень КІН за останні 40 років. На прикладі десяти сучасних суперсплавів Al, Ti та Ni показано актуальність і доцільність подальшого використання концепції Елбера методом зведення кривих ШРВТ з різними значеннями КІН 􀜭􀯠􀯔􀯫 й позитивних асиметрій циклу 􀜴 в єдину діаграму 􀟂􀜭􀯘􀯙􀯙 􀵆 􀝀􀜽/􀝀􀜰 з використанням емпіричних сплайн-функцій типу Елбера. Для негативних значень 􀜴 запропоновано зведення кривих ШРВТ шляхом інтерсепт-зсуву вздовж осі ординат “методом вертикального зведення” (МВЗ), що дозволяє інтегрувати внески закриття тріщини та інших чинників з високою кореляцію (􀝎􀬶 􀵎 0,94–0,96) для більшості експериментальних кривих ШРВТ. Наведено приклади аномальної поведінки ШРВТ за високих значень 􀜭􀯠􀯔􀯫 (ефект Марcі) для різних матеріалів та постановку задачі для альтернативного обґрунтування цього ефекту в частині 2 повідомлення на прикладі модифікованої діаграми 􀟂􀜭􀯘􀯙􀯙 􀵆 􀝀􀜽/􀝀􀜰 для коротких тріщин.

Ключові слова:ефективний коефіцієнт інтенсивності напружень, швидкість росту втомної тріщини, підхід Елбера, ефект Марсі.

"В’язкий опір при руху еліптичного інтрудера в двовимірному гранулярному середовищі", Проблеми міцності, № 4, 125-125, (2025)

Чисельно досліджено опір еліптичного інтрудера в двовимірному гранулярному середовищі. Виявлено, що рух, паралельний головній осі інтрудера, є нестабільним. Закон опору визначається сумою сили плинності та динамічного члена, який приблизно відтворюється за допомогою простої моделі зіткнення. Поле течії навколо інтрудера для достатньо великої сили опору добре відповідає лініям течії, отриманих для ідеальної рідини. Досліджено поля напружень навколо інтрудера, коли його рух збалансований з взаємодією з навколишніми частинками. Установлено, що функція напружень Ейрі добре відтворює поля напружень, якщо задано напруження на поверхні інтрудера.

Ключові слова:закон опору, ідеальна плинність, еластичність, функція напружень Ейрі, конформне відображення.

"Випробування динамічних характеристик і чисельний аналіз моделі фундаменту генератора газової турбіни", Проблеми міцності, № 4, 126-126, (2025)

Випробування на примусові вібрації було проведено на моделі фундаменту в масштабі 6:1 для фіксації динамічних реакцій під дією збуджуючих навантажень. Цей експериментальний підхід підтвердив точність чисельних моделювань у характеристиці динамічної поведінки фундаментів важких газотурбінних блоків. У модельному випробуванні вперше було використано каркасну конструкцію для імітації горизонтальної і вертикальної жорсткості паль. Результати випробувань продемонстрували, що цей метод моделювання паль виявився достатньо надійним. Для відтворення незбалансованих навантажень від турбінного генератора було застосовано еквівалентний метод збудження, а експериментальні результати підтвердили точність чисельних моделювань. Розроблено спрощену установку для дослідження впливу жорсткості обладнання на динаміку фундаменту. Це дало змогу виявити, що властивий обладнанню резонанс під динамічними навантаженнями значно підсилює реакції фундаменту, підкреслюючи необхідність враховувати такі ефекти взаємодії під час проєктування фундаменту.

Ключові слова:блоковий фундамент, чисельне моделювання, випробування моделей, динамічна реакція, жорсткість споруди.

"Мікроструктурні й експлуатаційні характеристики поверхневих шарів CuZn–WC, наплавлених дуговим зварюванням TIG на алюмінієву основу", Проблеми міцності, № 4, 127-127, (2025)

На підкладці з чистого алюмінію було успішно виготовлено зносостійкий поверхневий шар шляхом попереднього нанесення суміші порошків CuZn–WC і подальшого наплавлення дуговим зварюванням TIG. Мікроструктуру поверхневих шарів, сформованих за різних пропорцій сплаву, було проаналізовано за допомогою сканувального електронного мікроскопа (SEM), EDX і рентгенівської дифракції (XRD). Аналіз підтвердив міцне металургійне з'єднання між поверхневим шаром та підкладкою з чистого алюмінію. Домінуючі фази в поверхневому шарі включають твердий розчин α-Al, значну кількість пластинчастих або блокових сполук Al(4)W та невелику кількість агломерованого сплаву CuZn і WC. Твердість і зносостійкість поверхневого шару значно покращилися. Якщо вміст WC у порошку для попереднього покриття був більшим або дорівнював 60% за масою, мікротвердість і зносостійкість поверхневого шару помітно покращилися, досягнувши до 4,5 раза твердості основи і приблизно вдвічі її зносостійкості.

Ключові слова:дугове наплавлення TIG, чистий алюміній, CuZn–WC, зносостійкість.

"Вплив енергоспоживання й умов затискання на кутове викривлення, спричинене зварюванням у тонкостінних стикових з’єднаннях із нержавіючої сталі 409L", Проблеми міцності, № 4, 128-128, (2025)

Розглядається вплив енергоспоживання й умов затискання на кутове викривлення, спричинене зварюванням. Зварювання виконувалося на тонкостінних стикових з’єднаннях із нержавіючої сталі 409L, виготовлених методом газовелового дугового зварювання. Для прогнозування розподілу температури і кутових викривлень було проведено тривимірний термомеханічний аналіз методом скінченних елементів із використанням комерційного програмного забезпечення SimufactTM. У запропонованій обчислювальній моделі враховувалися властивості матеріалу, що залежать від температури, ефект прихованого тепла, втрати тепла внаслідок теплопровідності та конвекції, а також додавання матеріалу за схемою “смерті та народження” елементів. Використовувалася модель джерела тепла Голдака з подвійним еліпсоїдом. Кутове викривлення тонких пластин вимірювалося за допомогою координатно- вимірювальної машини. Результати моделювання було перевірено та порівняно з даними експерименту. Виявлено, що в умовах холодного (затискачі було знято після охолодження матеріалу до кімнатної температури) і гарячого (затискачі було знято відразу після зварювання) вивільнення кутові деформації зменшилися на 73,3 і 60%, порівнюючи з умовами без затискання. Існує відповідність між числовими й експериментальними даними SimufactTM щодо оцінки результатів температури і кутового спотворення в допустимих межах.

Ключові слова:сила затиску, аналіз скінченних елементів, кутова деформація, SimufactTM.

"Метод прогнозування витривалості зварних з’єднань сталевих мостів на основі багатомасштабної моделі еволюції пошкоджень", Проблеми міцності, № 4, 129-129, (2025)

Під дією зворотно-поступального навантаження транспортних засобів зварні з'єднання сталевих мостів чутливі до втомних тріщин, що значно впливає на якість експлуатації конструкцій і загрожує безпеці їхньої роботи. Точна оцінка втомної міцності є основною передумовою забезпечення безпечної експлуатації. Запропоновано новий метод прогнозування втомної міцності ключових зварних з’єднань сталевих мостів на основі детальної макроскопічної двомасштабної моделі еволюції пошкоджень. На основі принципів механіки пошкодження суцільних середовищ створено точну макроскопічну двомасштабну модель еволюції пошкоджень. На основі даних випробувань зразків зварних з’єднань на втому було визначено параметри точної макроскопічної двомасштабної моделі еволюції пошкоджень шляхом інверсії. Проведено випробування на втому зварних з’єднань сталевого мосту з різною товщиною, проаналізовано характеристики втомного руйнування. Втому зварних стикових з’єднань різної товщини було передбачено за допомогою двомасштабної моделі еволюції пошкоджень. Показано, що час протягом якого вони залишаються придатними після отримання пошкоджень, також можна точно оцінити за цією моделлю. У поєднанні з моделлю еволюції пошкоджень для моделювання процесу руйнування його модельована поверхня відповідала фактичній поверхні руйнування, що вказує на те, що створена модель еволюції пошкоджень ефективно відображає процес руйнування. Відповідні результати досліджень надають теоретичну підтримку для оцінки і прогнозування втомних властивостей складних конструкцій і з'єднань сталевих мостів.

Ключові слова:сталевий міст, зварне з’єднання, випробування на втому, модель еволюції пошкоджень, прогнозування на втомну витривалість.

"Функціонально градуйовані потрійно періодичні мінімальні поверхні для інтегрованих інженерних конструкцій, виготовлені з плавленого філаменту за адитивною технологією", Проблеми міцності, № 4, 130-130, (2025)

Решіткові структури на основі потрійних періодичних мінімальних поверхонь (TPMS) привертають особливу увагу завдяки своїм енергопоглинаючим властивостям та легкій вазі. Механічні властивості декількох структур TPMS дотепер не було докладно досліджено. Оцінюються властивості стиснення рідко досліджуваних структур TPMS, таких як лідіноїд, подвійний гіроїд, примітив Шварца та спліт-P. Пропонується шість різних функціонально градуйованих потрійно періодичних мінімальних поверхневих структур (FG-TPMS), отриманих шляхом інтеграції двох структур TPMS. Використовується технологія виготовлення з плавленого філаменту (ВПФ) для отримання структур TPMS та FG-TPMS з термопластику акрилонітрил-бутадієн-стирол (AБС). Проаналізовано властивості стиснення структур TPMS та FG-TPMS, а також характеристики поглинання енергії і співвідношення міцності до ваги. Результати випробувань на стиснення показують, що лідиноїдна структура може витримувати значне навантаження і має найвищу міцність при стисненні. Такі властивості стиснення, як модуль стиснення, напруження плато і деформація ущільнення лідиноїдної структури, вищі за інші три структури TPMS. Компресійна поведінка структур FG-TPMS, таких як лідиноїд-SP, SP-спліт-P, подвійний гіроїд-SP, подвійний гіроїд-спліт-P, лідиноїд- подвійний гіроїд та лідиноїд-спліт-P, була знагущою. Компресійні властивості решіткової структури на основі лідиноїду є хорошими. Подвійний гіроїд-спліт-P – це нелідіноїдна решіткова структура з найвищим співвідношенням міцності до ваги, порівнюючи з іншими структурами TPMS та FG-TPMS. Спостерігається, що для поліпшення енергопоглинальних властивостей основне значення має правильний діапазон градієнтної поверхні й об’ємної фракції. Ці результати можуть стати орієнтиром для структур FG-TPMS, сприяючи застосуванню енергопоглинаючих решіткових структур у реальному інженерному виробництві.

Ключові слова:адитивне виробництво, функціонально градуйовані потрійно періодичні мінімальні поверхні, виготовлення з плавленого філаменту, поглинання енергії, плато, співвідношення міцності до ваги.

"Бейєсівська оцінка розподілу випробувань на довговічність Берра типу XII з використанням даних прискорених тестів із покроковим навантаженням із часовим цензом", Проблеми міцності, № 4, 131-131, (2025)

Приведено байєсівський підхід до оцінювання параметрів розподілу Берра типу XII та коефіцієнта прискорення в умовах частково прискореного випробування на довговічність із застосуванням даних із цензурою за часом. Пост-середні та пост-дисперсії отримують за умови функції втрат квадратичної похибки. Байєсівські оцінки не можуть бути отримані у явній формі. Відповідно наближені байєсівські оцінки обчислюють за допомогою методу Ліндлі. Наведено переваги цього методу. Наближені байєсівські оцінки, отримані за припущенням неінформативних апріорних розподілів, порівнюються з їхніми аналогами максимальної правдоподібності з використанням моделювання Монте-Карло.

Ключові слова:розподіл Берра типу XII, випробування з покроковим навантаженням, коефіцієнт прискорення, максимальна ймовірність, байєсівський висновок, неінформативні апріорні розподіли, наближення Ліндлі, симуляція Монте-Карло.

"Водневе окрихчення сталі X80 у різних водневих середовищах із точки зору розрахунків функціональної теорії щільності", Проблеми міцності, № 4, 132-132, (2025)

Ризик крихкого руйнування сталі трубопроводів, що транспортують водень, збільшується. Поведінку сталі X80 при руйнуванні в різних водневих середовищах було досліджено за допомогою випробувань на розтяг із повільною швидкістю деформації (SSRT) з метою оцінки впливу адсорбованого і розчиненого водню на водневе окрихчення. Установлено, що адсорбований на поверхні і розчинений в об’ємі водень збільшує ризик водневого окрихчення. Роль адсорбованого водню у водневому окрихченні більша, ніж розчиненого у масі. Результати теорії функціоналу густини показали, що адсорбція атомів водню на поверхні є екзотермічною, тоді як адсорбція в масі – ендотермічною. Під час проникнення з поверхні в масу атоми водню дифундують із поверхні в підповерхневий шар, стикаючись із найбільшим енергетичним бар’єром дифузії. Атоми водню прагнуть залишатися на поверхні, а не у внутрішній масі. Висока концентрація адсорбованих атомів водню на поверхні є основною причиною водневого окрихчення.

Ключові слова:трубопровідна сталь, водневе окрихчення, адсорбція водню, дифузія водню.

"Дослідження впливу термічної обробки на механічні властивості кованого сплаву AZ61+xRE Mg", Проблеми міцності, № 4, 133-133, (2025)

Механічні властивості кованих сплавів AZ61+xRE Mg було досліджено після різних видів старіння. Сплави були досліджували за допомогою оптичного мікроскопа (OM), сканувального електронного мікроскопа (SEM), енергодисперсійної спектроскопії (EDS), рентгенівської дифракції (XRD) та випробувань на розтяг. Результати показують, що старіння T5 значно більше за обробку T6 за механічними властивостями. Оптимальні умови старіння T5 для кованого сплаву AEZ611 (AZ61+1 wt.%RE) становили 180℃×21 год, що дало змогу отримати границю міцності при розриві 328,3 МПа, границю плинності 232 МПа і відносне подовження 11,3%. Під час термічної обробки кількість, морфологія, розмір і розподіл фаз RE залишалися стабільними, без утворення нових фаз. При кімнатній температурі поверхня руйнування демонструвала змішаний пластично-крихкий характер руйнування, переважно пластичний. З підвищенням температури кількість вм’ятин на поверхні руйнування зменшувалася, характеристики крихкого руйнування помітно знижувалися. При 150℃ спостерігався переважно пластичний механізм руйнування.

Ключові слова:кований сплав AZ61, механічні властивості при середній температурі, рульовий важіль.

"Числове дослідження оцінки ефективності заходів зміцнення при будівництві міських тунелів", Проблеми міцності, № 4, 134-134, (2025)

У зв’язку з тим що міський залізничний транспорт продовжує швидко розвиватися у всьому світі у відповідь на високий попит населення, спостерігається значний вплив на пасажиропотік існуючих станцій. Дослідження зосереджується на потенційних порушеннях, спричинених будівництвом лінії метро, яка проходить над будівлею автобусної компанії. Розроблено модель скінченних елементів за допомогою Midas GTS NX, використовуючи стратиграфічно- структурний метод для моделювання процесу будівництва. Аналізуються наслідки різних методів армування на порушення, що виникають під час будівництва. Результати показують, що ізоляційні палі (або стіни) є більш ефективними для контролю вертикального зміщення в каркасних конструкціях і пальових фундаментах. Водночас компенсаційне цементування рукавних клапанів є кращим для управління горизонтальним зміщенням. Ізоляційні палі забезпечують кращий контроль над максимальними осьовими силами в колонах, тоді як цементування рукавних клапанів є більш ефективним для управління максимальними згинальними моментами в балках.

Ключові слова:програмне забезпечення Midas GTS NX, армування, аналіз переміщення, ізоляційні палі.