Узагальнено дослідження втомної довговічності елементів конструкцій з вирізами під випадковими навантаженнями. Розглянуто різноманітні блоки випадкових навантажень як стаціонарного, так і нестаціонарного типу, а також їх вплив на концентрацію напружень біля вирізів. Зроблено спробу оцінити критичні місця в конструкції з вирізами за виміряними деформаціями на гладких поверхнях. Запропоновано метод зниження концентрації напружень локалізованим пластичним деформуванням вирізів, який підтверджено експериментально на зразках із маловуглецевої сталі. Зокрема показано, що виконання таких технологічних операцій після тривалої роботи конструкції може відчутно підвищити її безпеку.

На підставі асимптотичного методу нелінійної механіки та положень лінійної механіки руйнувань отримано аналітичні залежності, які зв'язують постійну складову й амплітуди парних гармонік, а також відношення максимальних відхилень і напівперіодів переміщень різного знака циклу коливань призматичних стрижнів із довжиною поперечної тріщини, що закривається. Аналітичне рішення порівняно з даними експериментального визначення вказаних параметрів при згинальних коливаннях консольного стрижня прямокутного поперечного перерізу з крайовою поперечною тріщиною. Аналіз результатів аналітичних і експериментальних досліджень показав, що гармонічний аналіз форми хвилі деформації стрижневих елементів при її резонансних коливаннях можна використовувати як ефективний діагностичний метод виявлення пошкодження від утомленості типу тріщин, що закриваються.

Розглянуто загальні наукові підходи до прогнозування ресурсу елементів конструкцій, можливість їх використання для безпечної експлуатації відповідальних елементів машин і конструкцій різних галузей промисловості. Висвітлено критерії граничного стану матеріалів за умов статичного, динамічного, мало- і багатоциклового навантажень. Викладено методи врахування впливу технологічних та експлуатаційних дефектів на граничний стан матеріалів та елементів конструкцій, оцінки деградації властивостей матеріалів у процесі тривалої експлуатації, прогнозування ресурсу, у т.ч. залишкового, з урахуванням основних пошкоджувальних факторів, характерних для машин і конструкцій різного призначення. Наведено конкретні результати розрахунків ресурсу й обгрунтувано його можливості щодо обладнання теплової та атомної енергетики, нафтохімічної промисловості, повітряного, залізничного, трубопровідного транспорту, гірничої, металургійної та сільськогосподарської техніки.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж4-021.1 я431(0)

Рубрики:

Конструкції

Шифр НБУВ: В343676 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто методи розв'язання задач статистичної динаміки з урахуванням випадкового стаціонарного та нестаціонарного навантажень у вигляді випадкових функцій або полів, випадкових властивостей самої конструкції. На основі використання лінійних і нелінійних кінетичних рівнянь пошкоджень та математичного апарату теорії марковських процесів розроблено методи розв'язання задач надійності у разі відмов від втоми з урахуванням стаціонарного і нестаціонарного широкосмугового випадкового навантажень та імовірнісного опису властивостей конструкції та матеріалу. Проведено чисельні дослідження надійності конкретних елементів машинобудівних конструкцій.

На основе термодинамического уравнения состояния получена формула долговечности твердых тел в разнообразных внешних полях, позволяющая предложить новую атомно-молекулярную концепцию деформирования и разрушения. Предлагаемый подход позволяет решать актуальные диагностические задачи нетрадиционными методами.

Розроблено методику розрахунково-експериментального прогнозування характеристик опору втомі циліндричних оболонок з кільцевим концентратором, які навантажуються осьовими розподіленими силами циклічного характеру. Вихідними даними для розрахунку прогнозованих характеристик втоми оболонок є результати випробувань на втому їх фрагментів, які отримано розділенням оболонок паралельно повздовжній осі. Методика передбачає прогнозування у статистичному аспекті на основі підходу, що застосовується в теорії надійності. При цьому ймовірність руйнування системи обчислюють на базі даних щодо ймовірності руйнування її елементів. Результатом розрахунку є побудова прогнозованих функцій розподілу довговічностей оболонок у залежності від рівня циклічних навантажень.

На основі запроваджених понять питомого пошкодження та еквівалентності механічних станів за малоциклового навантаження запропоновано енергетичний варіант подібності при руйнуванні модельного і натурного елементів конструкції. Рекомендовано критерії подібності для урахування масштабного та поверхневого ефектів, конструктивної концентрації, їх спільного впливу на границю обмеженої втоми. Проведено експериментальне обгрунтування моделі.

Наведено метод визначення оптимальної товщини багатошарового композиційного матеріалу з позицій механіки руйнування. Запропоновано методики оцінки циклічної тріщиностійкості матеріалів у випадку змішаних макромеханізмів руйнування, а також дослідження динамічних характеристик конструкційних матеріалів за циклічного згину балочних зразків. Проаналізовано вплив попередньої пластичної деформації на мікромеханізми тріщин у сплаві АМг6, а також амплітуди циклічного навантаження на динамічну повзучість алюмінієвого сплаву.

Приведен метод определения оптимальной толщины многослойного композиционного материала с позиций механики разрушения. Предложены методики оценки циклической трещиностойкости материалов в случае смешанных макромеханизмах разрушения, а также исследования динамических характеристик конструкционных материалов при циклическом сгибе балочных образцов. Проанализировано влияние предыдущей пластической деформации на микромеханизмы трещин в сплаве АМг6, а также амплитуды циклической нагрузки на динамическую ползучесть алюминиевого сплава.

Висвітлено проблеми механіки та механізмів процесів руйнування матеріалів, зокрема, зародження та ріст тріщини. Проаналізовано вплив виду навантаження, температури, середовища, мікроструктури, технології зварювання на процеси руйнування матеріалу та його долговічність. Наведено методи експериментальних досліджень, неруйнівні методи контролю, числові методи механіки руйнування, а також діагностики та регенерації старіючих конструкцій тривалої експлуатації. Описано математичну модель росту втомної тріщини поперечного зсуву.

Освещены проблемы механики и механизмов процессов разрушения материалов, в частности, возникновения и роста трещин. Проанализировано влияние вида нагрузки, температуры, среды, микроструктуры, технологии сварки на процессы разрушения материала и его долговечность. Приведены методы экспериментальных исследований, неразрушающие методы контроля, числовые методы механики разрушения, а также диагностики и регенерации стареющих конструкций длительной эксплуатации. Описана математическая модель роста трещины поперечного сдвига.

Наведено методи та засоби прогнозування стану об'єкта в електромагнітному неруйнівному контролі, а також метод і схеми прогнозування довговічності елементів конструкцій АЕС. Проаналізовано особливості неруйнівного контролю адгезійних дефектів лакофарбових покриттів у діапазоні НВЧ електромагнітних хвиль. Розглянуто нелінійну взаємодію обмежених звукових пучків у полі поршневого випромінювача. Запропоновано методику акустично-емісійної оцінки руйнування композитних матеріалів із вуглецевими волокнами.

Приведены методы и средства прогнозирования состояния объекта в электромагнитном неразрушающем контроле, а также метод и схемы прогнозирования долговечности элементов конструкций АЭС. Проанализированы особенности неразрушающего контроля адгезионных дефектов лакокрасящих покрытий в диапазоне НВЧ электромагнитных волн. Рассмотрено нелинейное взаимодействие ограниченных звуковых пучков в поле поршневого излучателя. Предложена методика акустически-эмиссионной оценки разрушения композиционных материалов с угольными волокнами.

Изложена история развития методов изучения циклической прочности образцов и конструкционных элементов в СССР и на Украине в ХХ в. Показано, что за данный период исследование усталости трансформировано от испытаний простейших элементов до комплексных исследований циклической прочности сложных механических систем с программированием циклического нагружения.

Запропоновано новий балочний кінцевий елемент змінної жорсткості з чотирма ступенями вільності, для розрахунку задач напружено-деформованого стану та довговічності статично невизначених конструкцій, що підлягають корозійному зносу. У випадку побудови матриці жорсткості кінцевого елемента приймається лінійний закон зміни згинального моменту за довжиною. Розглянуто загальний випадок корозійної взаємодії, коли швидкість корозії є функцією механічних напружень.

Проанализировано предельное состояние узла в зависимости от высоты зоны приложения нагрузки, положения этой зоны относительно торцов матрицы, свойств материала, из которого данный узел изготовлен, и в сравнении со случаем нагружения по всей длине.

Выполнена на основе деформационной теории оценка несущей способности овальных цилиндрических обечаек с учетом физической и геометрической нелинейности. Проведено сопоставление этих результатов с результатами, полученными с помощью методов, базирующихся на основании теории предельного состояния. Показаны преимущества предложенной методики расчета, позволяющей более полно использовать резервы прочности конструкции и обосновать возможность эксплуатации сосудов с овальностью обечаек, превышающей нормативные значения.

Приведены аналитические соотношения, которые позволяют на этапе проектирования рассчитать вероятностные показатели ресурса конструкций. Эти соотношения учитывают кинетику развития основных видов дефектов. Предложены соотношения для прогнозирования вероятностных показателей индивидуального остаточного ресурса конструкций по результатам неразрушающих методов контроля.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж4-021.1

Рубрики:

Конструкції

Шифр НБУВ: Ж15664 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Даны обзор состояния проблемы исследования надежности и анализ причин неадекватности решения задач надежности на современном этапе. Рассмотрены вероятностно-физические методы как новая технология исследования надежности, способная более эффективно решать задачи надежности.

Викладено загальну методологію розрахунків міцнісної надійності деталей машин (ДМ). Розглянуто методи визначення імовірнісних характеристик міцнісних відмов за разового та циклічного навантажень. Розкрито закономірності однокрастного та втомного руйнування матеріалів, визначено вплив різних факторів на процес, механізми та моделі процесів руйнування, а також показники надійності для різних ДМ, зокрема, валів, підшипників, пасових і зубчастих передач. Наведено відомості по плануванню випробувань на надійність, використанню методів теорії подібності за випробувань на надійність.

Разработаны методы экспертных оценок для прогнозирования и продления срока эксплуатации сложных технических систем. Задача рассмотрена в двух постановках, когда техническая система представляется как многопараметрическая система с взаимозависящими характеристиками и когда оценка возможности продления срока эксплуатации элементов технической системы проводится с использованием функции предпочтения.