В наслідок втомних випробувань зразків алюмінієвого сплаву АМг6Н за частот навантажування 200 - 10000 Гц і коефіцієнтів асиметрії циклу -1; 0 і 0,5 встановлено закономірності впливу частоти й асиметрії циклічного навантажування на кінетику дислокаційної структури сплаву. Виявлено особливості кінетики дислокаційної структури, що обумовлюють зміну форми кривих втоми для різних поєднань значень частоти й асиметрії циклічного навантаження.

Випробування сплаву АМг6Н на циклічну тріщиностійкість у діапазоні частот навантаження від 20 Гц до 10 кГц показали, що зі збільшенням частоти швидкість розповсюдження втомної тріщини зменшується, а величина порогових коефіцієнтів інтенсивності напружень зростає в степеневій залежності від частоти циклічного деформування. Фрактографічні дослідження поверхонь руйнування зразків свідчать, що підвищення частоти навантаження супроводжується зменшенням кроку втомних борозенок та розмірів мікроучастків, на яких вони розташовані, інтенсифікацією процесів вторинного розтріскування і формування продуктів фретінга. Це зумовлює зниження швидкості розвитку втомної тріщини і підвищення порогових значень коефіцієнта інтенсивності напружень. Збільшення асиметрії циклів навантаження зменшує роль розшарування та утворення продуктів фретінга в процесі руйнування сплаву, приводить до зменшення долі борознистого рельєфу і більш ранньої появи елементів квазістатичного ямочного руйнування, що спричиняє зниження характеристик циклічної тріщиностійкості в умовах асиметричного навантаження.

Досліджено глибину зони пластичної деформації у вістрі тріщини від утомленості в сплаві ВНС-25 (03Х12Н10МТ), який випробовували на циклічну тріщиностійкість під час симетричного розтягу-стиску з частотою 20, 170, 600 Гц і 3, 10 кГц. Установлено, що підвищення частоти навантажування призводить до зниження швидкості зростання тріщини від утомленості та зменшення глибини зони пластичної деформації під поверхнею руйнування за умови однакових значень коефіцієнта інтенсивності напружень. Разом із тим залежність глибини зони пластичної деформації від швидкості зростання тріщини є інваріантною до частоти навантажування.

Проаналізовано особливості кінетики дислокаційної структури нікелевого сплаву за дії циклічного навантаження з частотами 35, 200 і 10000 Гц та коефіцієнтами асиметрії циклу - 1, 0 і 0,5. Установлено, що за дії високої частоти навантаження зменшуються розміри мікрооб'ємів з істотно вираженими структурними та фазовими змінами, а також відбувається переважна їх локалізація поблизу меж зерен у разі збереження основних тенденцій еволюції структури.

Ключ. слова: сопротивление усталости, предел выносливости, частота нагружения, коэффициент асимметрии циклов, коэффициент концентрации напряжений
Індекс рубрикатора НБУВ: К206.223

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: усталостное разрушение, циклическая трещиностойкость, частота нагружения, асимметрия циклов, фрактограмма
Індекс рубрикатора НБУВ: К206.223

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Встановлено, що основним елементом втомного руйнування за високотемпературного навантаження титанового сплаву ПТ-5В є фасетки відриву, тоді як руйнування вздовж структурних складників, характерне для кімнатної температури, проявляється значно менше, але різного типу межі залишаються осередками вторинного розтріскування. Особливістю руйнування у корозійному середовищі є багатоосередковість руйнування у порівнянні з випробуваннями на повітрі. Корозійне середовище найістотніше впливає на характеристики руйнування корозійнотривкого матеріалу, яким є сплав ПТ 5В, на стадіях зародження субмікротріщин та наступного їх поєднання в магістральну тріщину і, значно менше, на стадії нестабільного зростання. Ступінь локалізування осередків руйнування та характер подальшого руйнування зварних з'єднань визначаються ступенем хімічної та структурної неоднорідності зони термічного впливу та біляшовної зони.

Досліджено психологічну готовність (ПГ) до професійної діяльності (ПД) у курсантів-прикордонників (КП). Розкрито систему її теоретичних початків, а також механізм психічної регуляції діяльності, мотивацію психологічної готовності до діяльності у КП, можливості її зміни та створювання умови для її розвитку. Розглянуто структуру теоретичної моделі ПГ до ПД. Особливе місце відведено мотиваційній компоненті. Визначено мотиви, які спонукають курсантів до вибору професії військового інженера. Визначено комплекс психологічно-педагогічних заходів для пом'якшення і прискорення процесів адаптації та розвитку ПГ до ПД.

На основании модели развития областей локальной пластической деформации в процессе накопления усталостных повреждений и роста усталостной трещины с учетом скорости циклического нагружения предложен метод прогнозирования характеристик циклической трещиностойкости металлических материалов при низкочастотном нагружении по результатам высокочастотных испытаний. Сравнены результаты прогнозирования диаграмм усталостного разрушения с данными испытаний для сплавов ВТ22, ВТ18У, ВНС-25 и АМг6Н в диапазоне частот 20 - 10 кГц.

Вперше визначено суб'єктивні та об'єктивні умови розвитку психологічної готовності курсантів інженерних груп до професійної діяльності на кордоні та запропоновано програму її формування у навчально-виховному процесі під час вивчення курсу вищої математики. Розкрито зміст поняття "психологічна готовність до професійної діяльності інженера-прикордонника". Визначено й охарактеризовано компоненти та розроблено модель психологічної готовності курсантів до професійної діяльності інженера. Обгрунтовано умови та динаміку розвитку мотиваційно-ціннісного, когнітивного та операційно-процесуального компонентів даної якості у курсантів I - IV курсів Національної академії Державної прикордонної служби України. Удосконалено метод психодіагностики психологічної готовності курсантів до професійної діяльності та наведено психологічне обгрунтування методик навчання курсантів вищої математики. Показано провідну роль розвитку мотиваційно-ціннісного компонента у формуванні психологічної готовності курсантів до професійної діяльності за умов використання активних методів навчання і створення на заняттях з вищої математики сприятливої атмосфери для саморозвитку особистості. Розроблено й апробовано програму формування психологічної готовноті майбутніх інженерів-прикордонників до професійної діяльності у навчально-виховному процесі, яка сприятиме забезпеченню розвитку професійно важливих якостей майбутнього фахівця. Підтверджено ефективність її застосування для формування таких якостей майбутніх офіцерів-прикордонників, як комунікативна компетентність, самооцінка, здатність до творчої самореалізації.

Проведены исследования сопротивления усталости сталей 45 и Х18Н10Т и изменений структуры в процессе циклического нагружения. Накопление усталостных повреждений оценивали путем статистической обработки изображений микроструктуры. В качестве параметра, характеризующего состояние материала, использовали значение эксцентриситета эллипса Фурье-преобразования микроструктуры, в качестве количественной характеристики изменений структуры материала при циклическом нагружении - коэффициент поврежденности, являющийся интегральным и инвариантным к амплитуде циклического нагружения и асимметрии циклов. В состоянии, предшествующем усталостному разрушению, коэффициент поврежденности материала принимает конкретное значение вне зависимости от амплитуды напряжений и асимметрии цикла и может служить критерием разрушения при циклическом нагружении.

Досліджено зміни структури сплаву АМг6 за циклічного навантаження. Як кількісну характеристику змін структури матеріалу запропоновано коефіцієнт пошкодженості. У стані, що передує втомному руйнуванню, коефіцієнт пошкодженості набуває певного значення незалежно від амплітуди та асиметрії циклу і може бути критерієм втомного руйнування.

Встановлено уточнену модель психологічної готовності студентів до професійної діяльності інженера, що інтегрує мотиваційно-ціннісний, когнітивний та операційно-діяльнісний компоненти. Визначено умови розвитку психологічної готовності студентів до професії інженера: об'єктивні та суб'єктивні. Запропоновано комплекс методик на вивчення компонентів психологічної готовності майбутнього інженера до професійної діяльності. Досліджено динаміку розвитку мотиваційно-ціннісного, когнітивного та операційно-діяльнісного компонентів психологічної готовності студентів I - III курсів ВНЗ. Надано програму формування психологічної готовності майбутніх інженерів до професійної діяльності, яка засвідчила її ефективність. Доведено, що покращити процес розвитку психологічної готовності до професійної діяльності інженера можна шляхом впровадження активних методів навчання, соціально-психологічних тренінгів тощо. Запропоновано практичні рекомендації науково-педагогічному складу, психологам ВНЗ щодо вдосконалення психологічної готовності майбутніх інженерів до професійної діяльності.

Исследовано влияние температуры, концентрации напряжений, структуры материала, состояния поверхности, асимметрии циклов на характеристики сопротивления усталости при высоко- и низкочастотном циклическом нагружении. Показано, что при идентичности условий испытаний относительное количественное влияние большинства конструкционных, технологических и эксплуатационных факторов является одинаковым при всех частотах нагружения.

На основании анализа основных физических процессов, происходящих в металлическом материале при воздействии циклических нагрузок, предложена модель формирования и развития областей локальной пластической деформации. Получено уравнение состояния материала для момента времени, непосредственно предшествующего старту усталостной трещины, в котором учитываются частота циклического нагружения в явном виде как фактор, непосредственно влияющий на скорость накопления повреждений, и коэффициент асимметрии цикла. Уравнение является основой для прогнозирования характеристик сопротивления усталости, в том числе на больших базах нагружения, при различных, включая низкие, частотах по результатам высокочастотных испытаний.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж306.22

Рубрики:

Міцність матеріалів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты исследования сопротивления усталости металлических материалов при частотах нагружения от единиц герц до 10 кГц с учетом состояния структуры, температуры испытаний, асимметрии циклов нагружения и наличия концентраторов напряжений. Показано, что влияние подавляющего большинства технологических, конструкционных и эксплуатационных факторов на значения пределов выносливости одинаково проявляется как на низких, так и на высоких частотах нагружения. Это свидетельствует о том, что основные механизмы накопления усталостных повреждений, характерные для данного материала, сохраняются независимо от частоты нагружения, а скорость деформации влияет на величину неупругих деформаций и соответственно на степень накопленной за цикл пластической деформации и значения пределов выносливости. Представлено уравнение состояния материала для момента времени, непосредственно предшествующего старту усталостной трещины, которое учитывает частоту циклического нагружения как фактор, влияющий на скорость накопления повреждений. Экспериментальная проверка справедливости полученного уравнения показывает, что различие в расчетных и экспериментальных данных по сопротивлению усталости находится, как правило, в области разброса последних, что подтверждает обоснованность модели. Предложенная модель является основой для прогнозирования характеристик сопротивления усталости, в том числе на больших базах нагружения, при различных частотах по результатам высокочастотных испытаний.

Приведены результаты испытаний на усталость образцов алюминиевого сплава 2219, вырезанных из плиты толщиной 40 мм, при симметричном и отнулевом цикле нагружения и сварных образцов из листа толщиной 5 мм при отнулевом цикле нагружения. Показано, что при напряжениях, существенно выше предела выносливости, характер разрушения образцов многоочаговый и начинается с их поверхности. При напряжениях, близких к пределу выносливости, зарождение усталостной трещины в образцах, разрушившихся при меньшем числе циклов нагружения, происходит с их поверхности, при большем - от очагов под поверхностью. Это объясняет существенный разброс данных по долговечности образцов вблизи предела выносливости. Испытания на усталость при отнулевом цикле нагружения показали, что при одинаковых режимах термообработки значение предела выносливости образцов, изготовленных контактно-стыковой сваркой, близко к таковому образцов без сварного шва и значительно выше образцов со сварным швом, выполненным аргонодуговой сваркой. Фрактографические исследования разрушения образцов со сварным швом свидетельствуют о том, что при обоих видах сварки трещины усталости распространяются, проходя через поры в сварном шве либо в зоне термического влияния.

Приведены результаты испытаний на усталость образцов алюминиевого сплава 2219, вырезанных из плиты толщиной 40 мм, при симметричном и отнулевом цикле нагружения и сварных образцов из листа толщиной 5 мм при отнулевом цикле нагружения. Показано, что при напряжениях, существенно выше предела выносливости, характер разрушения образцов многоочаговый и начинается с их поверхности. При напряжениях, близких к пределу выносливости, зарождение усталостной трещины в образцах, разрушившихся при меньшем числе циклов нагружения, происходит с их поверхности, при большем - от очагов под поверхностью. Это объясняет существенный разброс данных по долговечности образцов вблизи предела выносливости. Испытания на усталость при отнулевом цикле нагружения показали, что при одинаковых режимах термообработки значение предела выносливости образцов, изготовленных контактно-стыковой сваркой, близко к таковому образцов без сварного шва и значительно выше образцов со сварным швом, выполненным аргонодуговой сваркой. Фрактографические исследования разрушения образцов со сварным швом свидетельствуют о том, что при обоих видах сварки трещины усталости распространяются, проходя через поры в сварном шве либо в зоне термического влияния.