Рассмотрены современные проблемы оценки сопротивления материалов и элементов конструкций действию широкого круга повреждающих факторов. Обосновано применение уравнений состояния, моделей деформирования и разрушения при кратковременном и длительном статическом, мало- и многоцикловом, динамическом нагружениях. При сложном напряженном состоянии акцентировано внимание на условиях эквивалентности, влиянии температуры, неоднородности напряженного состояния, анизотропии, структурной неоднородности и нестабильности, масштабного эффекта и т.п. Показана важность формирования специальных банков данных для развития критериев кратковременной и длительной статической прочности. Проанализированы вопросы упругопластического деформирования, рассеянного и локального повреждений, критерии прочности конструкционных металлов и сплавов в условиях мало- и многоцикловой усталости. Описаны методики экспериментов, модели волновых процессов, откольного разрушения в стержнях и плитах при однократном импульсном нагружении. Определена роль упрочнения, связи характеристик динамической вязкости и откольной прочности, физических процессов разрушения.

Описано неруйнівний метод визначення температури крихкості за допомогою аналізу температурної залежності модуля поздовжньої пружності та теплового лінійного розширення. Працездатність цього методу підтверджено прикладами випробувань сплаву молібдену з вуглецем у крихкому та пластичному станах та сталей 50С2 і 80С.

Розглянуто результати дослідження малоциклової втоми титанового сплаву ПТ3В (основа - Ti, 4,5 % Al, 2,1 % V) за температур 293, 77 та 4,2 К з урахуванням впливу на довговічність величини попередньої пластичної деформації (0,05; 1,0; 3,0 %), що реалізується в матеріалі за вказаних температур. Для зменшення трудомісткості та вартості випробувань під час їх планування й обробки результатів використано методи математичного планування експерименту і факторного аналізу. Встановлено: найсуттєвіше довговічність досліджуваного сплаву знижується за температури випробувань 4,2 К для деформації 3,0 %, що реалізується в рідкому гелії.

Описано методику та установку, що забезпечують підвищення точності визначення модуля поздовжньої пружності і коефіцієнта Пуассона за різних температур у порівнянні з широкорозповсюдженими методами. Як приклад наведено експериментальні дані про залежність характеристики пружності пруткового алюмінієвого сплаву Д-20 від температури в інтервалі 77...293 К, що одержані за допомогою цього методу.

Запропонована математична модель скачкоподібної деформації в умовах глибокого охолодження, що базується на врахуванні локалізованого адіабатичного тепловиділення, інерційних властивостей та накопиченої пружної енергії системи силонавантаження. Модель дозволяє якісно описати кінетику переривчастої течії металу і кількісно оцінити параметри стрибка деформації, що задовільно узгоджується з відомими експериментальними даними та адекватно відображає механічну поведінку матеріалу в залежності від умов навантаження і деформування. Розглянуто вплив різних чинників на можливість придушення ефекту механічної нестабільності металів, що без сумніву має практичний інтерес.

Індекс рубрикатора НБУВ: К206.22

Рубрики:

Міцність металів та сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований прочности, пластичности, трещиностойкости, сопротивления деформированию и разрушению металлов и конструкционных сплавов при криогенных температурах в условиях статической и циклической нагрузки. Освещены закономерности низкотемпературной прерывистой текучести металлических материалов, их особенности при электромагнитных воздействиях. Обоснованы методы оценки предельного состояния материалов и выбора докускаемых напряжений с учетом низкотемпературного упрочнения и разупрочняющего эффекта электромагнитных воздействий.

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 метод та автоматизовану установку для визначення температурної залежності характеристик пружності та внутрішнього тертя металічних матеріалів. У процесі експерименту комп'ютер зчитує результати вимірювань температури зразка, його резонансної частоти та амплітуди коливань за умов заданої температури. На підставі заданих співвідношень розраховано модулі пружності та характеристики внутрішнього тертя металу за кожної заданої температури. Показано, що використання запропонованого методу дозволяє одержувати незвичайні результати за випробувань сталі 012X18H10T.

Індекс рубрикатора НБУВ: К206.3

Рубрики:

Фізичні властивості металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано метод оцінки міцності та жорсткості армованих вуглеволокном анізотропних шаруватих пластин під час розтягу та стиску в площині укладання волокон. Експериментально досліджено закономірності деформування та руйнування вуглепластикових пластин. За допомогою відомих механічних характеристик односпрямованого моношару оцінено міцність багатошарових пластин із різними схемами укладання волокон.

Ключ. слова: модуль продольной упругости, коэффициент поперечной деформации, динамическое и статическое нагружение, микро- и макродеформации, "переходы первого и второго порядка" при статическом нагружении
Індекс рубрикатора НБУВ: К206.21-1 с

Рубрики:

Пружність металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто результати натурних випробувань пакетотвірних стропів у разі навантажування за трапецеїдальним циклом. Працездатність матеріалу стрічки стропів оцінено шляхом зіставлення її міцності в початковому стані та після напрацювання. Запропоновано параметр для оцінки пошкодження полімерного матеріалу під час витримки під навантаженням, що дозволяє визначити залишкову міцність стрічки за відомого навантаження. За циклічного навантаження стропів суттєво знижується міцність стрічки, що зумовлює зменшення фактичного коефіцієнта запасу міцності стропа. Розрахунок номінальної вантажопідйомності пакетоутворюючих стропів необхідно виконувати з урахуванням значення розривного зусилля стрічки, що випробовується після напрацювання.

Изложен достаточно простой экспериментальный метод определения достоверных значений упругих, деформационных и энергетических характеристик конструкционных материалов, позволяющий учесть упругую деформацию силонагружающей цепи испытательной машины.

Для оптических систем, работающих при больших перепадах температуры окружающей среды, используются материалы с особыми свойствами, например с неизменными геометрическими характеристиками, такие, как стеклокерамика типа Zerodur с нулевым коэффициентом термического расширения. Необходимыми элементами систем являются прецизионные прочные соединения деталей. Процессы разрушения в нагружаемых материалах изучаются с помощью метода акустической эмиссии (АЭ), позволяющего регистрировать момент зарождения трещины и исследовать ее развитие в хрупком материале в процессе нагружения. Показана перспективность оценки прочности оптических хрупких материалов и их наносоединений методом АЭ. Установлено, что количество импульсов АЭ зависит от прочности образца. При испытаниях наносоединений ситаллов возможны два характерных вида разрушения: с переходом трещины в материал образца и без выхода ее за пределы соединительного шва. Метод АЭ гарантирует надежность регистрации этих видов разрушения.

Рассмотрена возможность оценки низкотемпературного упрочнения сталей при наличии концентрации напряжений с помощью используемых в инженерной практике коэффициентов конструкционной прочности (ККП). Предложена модифицированная система ККП, позволяющая учитывать влияние отдельных факторов (криогенной температуры, концентрации напряжений, действия импульсов электрического тока) либо их комбинации на работоспособность сталей при неоднородном напряженном состоянии.

Представлены результаты исследования при проверке адекватности разработанного критерия малоциклового разрушения применительно к многоосным (непропорциональным) режимам нагружения. Предложены простые феноменологические модели для определения параметров и констант материала критериального соотношения. Выполнен расчет долговечности конструктивного элемента авиационной техники.

Оценено снижение прочности трубы с искусственным дефектом. На основе аналитической и численной моделей рассмотрено влияние конструктивных особенностей разъемной муфты на ее несущую способность. Проанализирована совместная работа муфты с трубой, на которую нанесен искусственный поверхностный осевой дефект. Результаты анализа сопоставлены с данными эксперимента.

Проаналізовано особливості деформування та руйнування матеріалів і елементів конструкцій за умов низьких (понижених і кріогенних) температур. Висвітлено досягнення в розробці нових підходів щодо врахування низькотемпературного зміцнення під час розрахунків на міцність виробів кріогенної техніки, а також в обгрунтуванні критеріїв міцності та крихкого руйнування, що дозволяють адекватно оцінювати граничний стан елементів машин і споруд за умов охолодження. Розглянуто вимушені коливання теплозахисних пластинок літальних апаратів з урахуванням внутрішнього тертя. Розкрито особливості визначення характеристик динамічної тріщиностійкості металів за повздовжнього зсуву за низьких температур. Вивчено можливості застосування кріогенераторів без рухомих частин в холодній зоні для низькотемпературних досліджень механічних характеристик матеріалів.

Проанализированы особенности деформирования и разрушения материалов и элементов конструкций в условиях низких (пониженных и криогенных) температур. Освещены достижения в разработке новых подходов по учету низкотемпературного упрочнения при расчетах на прочность изделий криогенной техники, а также в обосновании критериев прочности и хрупкого разрушения, которые позволяют адекватно оценивать предельное состояние элементов машин и сооружений в условиях охлаждения. Рассмотрены вынужденные колебания теплозащитных пластин летательных аппаратов с учетом внутреннего трения. Раскрыты особенности определения характеристик динамичной трещиноустойчивости металлов при продольном сдвиге при низких температурах. Изучены возможности применения криогенераторов без подвижных частей в холодной зоне для низкотемпературных исследований механических характеристик материалов.

Представлены результаты исследований влияния импульсов электрического тока большой плотности на механические характеристики рельсовых сталей в исходном состоянии и после длительной эксплуатационной наработки. Показано влияние условий нагружения при эксплуатации и режимов воздействия импульсов электрического тока на механические характеристики стали и их анизотропию.