Предложен методологический подход к оценке характеристик локальной неупругости металлических сплавов при циклическом нагружении по изменению характеристик случайного распределения локальной неупругости материала.

Одержано характеристику розподілу локальної непружності, що описує еволюцію мікроструктурних процесів навантаженого поверхневого шару зразка конструкційного алюмінієвого сплаву Д16T згідно зі стадіями деформаційного зміцнення та зміною механізму деформування. Стадії деформування за статичного розтягу зіставлено з характеристикою розподілу локальної непружності з метою виявлення зв'язку між зміною механізму деформування та кінетикою локальної непружності у разі переходу від зміцнення до знеміцнення досліджуваного сплаву.

Предложен метод, позволяющий контролировать кинетику неупругости поликристаллического материала по изменению угла сдвига фаз между напряжением и деформацией в локально нагруженной области поверхности исследуемого материала. С помощью метода можно определять текущее значение поврежденности исследуемого алюминиевого сплава в условиях лабораторных испытаний при циклическом нагружении по изменению статистических характеристик распределения угла сдвига фаз. В качестве исследуемого материала выбран алюминиевый сплав АМг6Н, относящийся к циклически упрочняющимся материалам.

Встановлено зв'язок пошкодженості, визначеної у локальних зонах поверхневого шару досліджуваного матеріалу, на стадії розсіяного пошкоджування під час втоми з його довговічністю. Виявлено закономірності її кінетики відповідно до структурної неоднорідності за експериментальними характеристиками для алюмінієвих і титанових сплавів. Встановлено, що у діапазоні довговічності на стадії розсіяного пошкодження характеристика має циклічний характер, де частота екстемумів зміцнення зростає, а періодичність - зменшується. Періодичність характеристик пошкоджуваності описує дискретна модель, запропонована у роботах В. С. Іванової, із застосуванням сталої універсальної руйнування. Встановлено, що положення першого екстремуму відповідає відносній кількості циклів напрацювання близько 10 %. Одержані характеристики пошкоджуваності та застосування дискретної моделі дозволяють з вищою достовірністю (до 80 %) прогнозувати циклічну довговічність на стадії розсіяного пошкодження.

Получены термограммы температуры разогрева лабораторных образцов исследуемого материала (стали 45). Проанализированные температурные перепады на поверхности лабораторных образцов, которые возникают в результате релаксационных явлений в поликристаллической структуре металла при действии упругого деформирования однородными циклями растяжения-сжатия в диапазоне ультразвуковых частот, являются проявлением локальной неоднородности упругих свойств конструкционного материала. Показано, что вследствие неоднородности макросвойств поликристалла место локализации разрушения формируется постепенно во времени, что может быть использовано для определения времени до разрушения с учётом амплитудно-временных параметров нагружения при прикладном использовании указанного естественного свойства материала. Принципиальным положением такого определения является то, что критерий разрушения по термоактивации локального места разрушения соблюдается значительно раньше, чем критерий, который традиционно определяется по исчерпанию неупругости. Учёт вышеупомянутого положения позволяет повысить точность прогнозирования и уменьшить разброс экспериментальных данных при построении кривой усталости.

Установлены амплитудные параметры статистических характеристик неупругости поверхностного слоя стали Х18Н10Т, описывающих кинетику накопления неупругих деформаций структуры исследуемого материала при многоцикловой усталости. Определены особенности изменения параметров статистических характеристик неупругих деформаций образца материала.

Механическое состояние поверхностного слоя исследуемого металла контролируется корреляционной связью между энергией луча когерентного источника света, отраженного от поверхности металлического поликристалла, и амплитудой микропластических деформаций упругодеформированной поверхности, базирующейся на анализе статистических характеристик дискретного распределения яркости элементов изображения отраженного луча. Определены закономерности влияния механического нагружения на статистические характеристики распределения дискретных деформаций при упругом деформировании поверхностного слоя образцов аустенитной стали. Анализ последовательности корреляционных характеристик деформационных дефектов поверхности позволил выявить линейную зависимость распределения дискретных свойств рельефа деформированной поверхности от коэффициента нагруженности. Полученные корреляционные характеристики показывают, что с увеличением нагруженности снижается амплитуда яркости элементов изображения спекл-структуры за счет повышения среднеквадратичной амплитуды рельефа деформационных дефектов поверхности. В результате исследования статистических характеристик деформированной поверхности образцов аустенитной стали определены количественные параметры описательной статистики рассеянной повреждаемости. Выявлены закономерности влияния упругопластических деформаций на распределение дискретных деформаций поверхности. Получена непараметрическая оценка влияния фактора нагруженности на последовательность расположения в ряду среднеквадратических значений выборки корреляционных характеристик повреждаемости при циклическом и статическом нагружении с определением амплитуды деформаций и длительности нагружения как повреждающих факторов при упругопластическом деформировании образцов аустенитной стали.

Представлены характеристики диссипативных свойств стали и сплавов при разных условиях циклического деформирования лабораторных образцов, полученные с помощью метода нормированного размаха амплитуд дискретных деформаций. Амплитудные характеристики дискретных деформаций поверхности материала лабораторного образца сопоставлены в широком диапазоне деформаций. С использованием разработанного контактно-резонансного метода измерения дискретных неупругих деформаций поверхностного слоя металлических материалов получены кинетические характеристики их рассеянного повреждения, которое проявляется в нестабильности неупругих деформаций при периодическом нагружении в виде процессов упрочнения-разупрочнения. Выявленная повторяемость экстремумов кинетической характеристики неупругости показала стохастическую закономерность, исследованную в работе. Выполненная систематизация результатов исследования позволила выявить корреляц ионную связь характеристик неупругих деформаций поверхности нагруженного металла с циклической долговечностью. На базе экспериментально-расчетных данных в пределах структурно-энергетической теории усталости обосновано применение рекуррентного ряда для определения долговечности по критерию упрочнения. При сканировании поверхности образцов материала предложенным методом получены амплитудные характеристики деформирования локальных объемов материала в зоне сканирования. Амплитудный спектр сканирования, соответствующий состоянию деформационных дефектов поверхности, представляет генеральную совокупность результатов, определенных по методу нормированного размаха. Он объединяет результаты серии последовательных измерений неупругих деформаций, развившихся в поверхностном слое материала лабораторного образца с монотонным возрастанием интенсивности степени рассеянной поврежденности в процессе многоциклового нагружения.

Представлено наукові засади розробки методології оцінення професійного ризику на механізованих процесах в агропромисловому комплексі (АПК) України, що має бути покладено в основу системи відстеження потенційних небезпек в аграрній галузі на базі ризик-орієнтованого підходу. Показано необхідність урахування наявності експлуатаційних дефектів різного розміру в деталях вузлів тракторів і самохідних сільськогосподарських машин після тривалих термінів експлуатації для одержання ймовірнісних характеристик небезпеки подальшої роботи мобільної сільськогосподарської техніки. Здійснено моделювання травмонебезпечних ситуацій, що виникають під час експлуатації тракторів і самохідних сільськогосподарських машин. Наведено обгрунтування прийнятного (допустимого) рівня ризику використання мобільної сільськогосподарської техніки з експлуатаційними пошкодженнями деталей та елементів конструкцій.

Механическое состояние поверхностного слоя исследуемого металла контролируется корреляционной связью между энергией луча когерентного источника света, отраженного от поверхности металлического поликристалла, и амплитудой микропластических деформаций упругодеформированной поверхности, базирующейся на анализе статистических характеристик дискретного распределения яркости элементов изображения отраженного луча. Определены закономерности влияния механического нагружения на статистические характеристики распределения дискретных деформаций при упругом деформировании поверхностного слоя образцов аустенитной стали. Анализ последовательности корреляционных характеристик деформационных дефектов поверхности позволил выявить линейную зависимость распределения дискретных свойств рельефа деформированной поверхности от коэффициента нагруженности. Полученные корреляционные характеристики показывают, что с увеличением нагруженности снижается амплитуда яркости элементов изображения спекл-структуры за счет повышения среднеквадратичной амплитуды рельефа деформационных дефектов поверхности. В результате исследования статистических характеристик деформированной поверхности образцов аустенитной стали определены количественные параметры описательной статистики рассеянной повреждаемости. Выявлены закономерности влияния упругопластических деформаций на распределение дискретных деформаций поверхности. Получена непараметрическая оценка влияния фактора нагруженности на последовательность расположения в ряду среднеквадратических значений выборки корреляционных характеристик повреждаемости при циклическом и статическом нагружении с определением амплитуды деформаций и длительности нагружения как повреждающих факторов при упругопластическом деформировании образцов аустенитной стали.

Представлены характеристики диссипативных свойств стали и сплавов при разных условиях циклического деформирования лабораторных образцов, полученные с помощью метода нормированного размаха амплитуд дискретных деформаций. Амплитудные характеристики дискретных деформаций поверхности материала лабораторного образца сопоставлены в широком диапазоне деформаций. С использованием разработанного контактно-резонансного метода измерения дискретных неупругих деформаций поверхностного слоя металлических материалов получены кинетические характеристики их рассеянного повреждения, которое проявляется в нестабильности неупругих деформаций при периодическом нагружении в виде процессов упрочнения-разупрочнения. Выявленная повторяемость экстремумов кинетической характеристики неупругости показала стохастическую закономерность, исследованную в работе. Выполненная систематизация результатов исследования позволила выявить корреляц ионную связь характеристик неупругих деформаций поверхности нагруженного металла с циклической долговечностью. На базе экспериментально-расчетных данных в пределах структурно-энергетической теории усталости обосновано применение рекуррентного ряда для определения долговечности по критерию упрочнения. При сканировании поверхности образцов материала предложенным методом получены амплитудные характеристики деформирования локальных объемов материала в зоне сканирования. Амплитудный спектр сканирования, соответствующий состоянию деформационных дефектов поверхности, представляет генеральную совокупность результатов, определенных по методу нормированного размаха. Он объединяет результаты серии последовательных измерений неупругих деформаций, развившихся в поверхностном слое материала лабораторного образца с монотонным возрастанием интенсивности степени рассеянной поврежденности в процессе многоциклового нагружения.