С 25 по 29 августа 1997 г. в Праге проходила 11-я Международная конференция по прочности серии ICSMA. Тематика конференции включала семь направлений. 1. Дислокации и другие дефекты. 2. Пластическая деформация. 3. Механизмы упрочнения. 4. Разрушение и вязкость разрушения. 5. Циклическая деформация и усталость. 6. Высокотемпературная ползучесть и разрушение. 7. Прочность, обусловленная границами раздела, и влияние окружающей среды. Все лекции и доклады в кратком изложении изданы в специальном трехтомном выпуске журнала "Material Sience and Engineering A".

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.64

Рубрики:

Елементи конструкцій < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж29095 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обговорено двопараметричний параметр руйнування - межу тріщиностійкості. Концепція межі тріщиностійкості дозволяє оцінити матеріал і розрахувати деталі машин та тріщиностійкість під час крихкого, перехідного та в'язкого руйнування, зберігаючи в розрахункових співвідношеннях коефіцієнти інтенсивності напружень, але ускладнюючи при цьому відповідну характеристику матеріалу.

Запропоновано аналітичний, числовий та експериментальний аналізи поля напружень попереду гострого вирізу, щоб знайти критерій руйнування для прогнозу початку поширення тріщини від вирізу. Переглянуто підхід Уільямса до аналізу загальної структури поля напруження. Методом скінченних елементів обчислено коефіцієнти інтенсивності напружень. Каустичним методом отримано нові рівняння для розрахунку напружень попереду вирізу. На підставі експериментальних даних встановлено критерій руйнування.

В рамках теорії неізотермічної пружнопластичної плинності з використанням умови текучості Мізеса досліджено еволюцію напружено-деформованого стану під час остигання пластинки з мідно-цинкового сплаву в умовах інтенсивного охолодження і розподіл залишкових напружень. На основі принципу віртуальної роботи сформульовано скінченно-елементну модель пластичної плинності стосовно отриманого функціонала. Досліджено напружений стан пластини і еволюцію зон пластичної плинності при охолодженні із швидкостями 3000 - 10000 К/s. За вибраних умов охолодження виріб не руйнується.

Запропоновано детерміністичний та ймовірнісний методи для прогнозування росту тріщин в елементах конструкцій з вирізами. Методи враховують закономірності росту коротких тріщин і спрощують процедуру прогнозування. У детерміністичному підході прийнято експоненціальний закон зниження коефіцієнта концентрації напружень з віддаленням від вершини вирізу в напрямку поширення короткої тріщини. Рівняння для опису поширення тріщини по поверхні і в глибину матеріалу одержано на підставі формули Паріса. Імовірнісний підхід базується на лінійній механіці руйнування й передбачає стохастичну природу росту втомної тріщини. Обидва методи встановлюють вирази, що дозволяють оцінити втомну довговічність коротких та довгих тріщин. Правомірність підходів підтверджена для середньовуглецевої сталі.

З використанням універсального методу графів описано новий спосіб отримання формул для швидкості росту втомної тріщини в ізотропному тілі. Ці формули виведено раніше за допомогою енергетичного методу на базі першого закону термодинаміки, де швидкість зміни енергії пов'язана зі зміною поверхні тріщини під циклічним навантаженням.

Проведено динамічний аналіз циліндричних оболонок і розглянуто нові механічні ефекти в розподіленні напружень, деформацій та переміщень. Циліндричні оболонки розглянуто на основі гіпотези Кірхгофа - Лява й уточненої моделі Тимошенка.

Представлено динамічний аналіз шаруватих балок. Зовнішні шари змодельовано за допомогою моделі Тимошенка, а внутрішній шар має характеристики в'язкопружної однонаправленої вінклеровської підстави. Вільні коливання описано однорідною системою зв'язаних диференціальних рівнянь в часткових похідних. Після відокремлення змінних у системі диференціальних рівнянь розв'язано граничну задачу і отримано чотири складних послідовності, зокрема, частотну та послідовність мод вільних коливань. Показано властивість ортогональності складних мод вільних коливань. Задачу вільних коливань розв'язано для довільно припустимих початкових умов. Виконано розрахунки для різноманітних шаруватих балок з різними параметрами.

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.

Розглянуто тонку лінійно пружну ізотропну оболонку сталої товщини. Прийнято, що деформації в оболонці відповідають гіпотезам Кірхгофа - Лява. Виведено деякі явні формули для певної інфінітезимальної деформації псевдосферичної оболонки на підставі лінеаризованого варіанта задачі.

Запропоновано враховувати пошкодження матеріалу під час визначення коефіцієнтів концентрації напружень. Розглянуто релаксацію напружень внаслідок нагромадження пошкоджень у матеріалі. На прикладі розтягу пластини з центральним отвором показано, що коефіцієнт концентрації напружень такого матеріалу є нижчим, ніж недеградованого.

Застосовано метод функції впливу до розв'язання крайової задачі згинних коливань вертикальної консолі стрижня з осьовим навантаженням. Для ілюстрації можливостей запропонованого методу проаналізовано приклад консолі, навантаженої на вільному кінці зосередженими силами (консервативною та слідкуючою), а також навантаженням, розподіленим уздовж осі балки (власною вагою). Отримано загальний вигляд характеристичного рівняння, який не залежить від форми консолі й виду навантаження. Форму консолі та вид осьового навантаження враховано відповідним виглядом функції впливу Коші. Для прикладу розглянуто детально консоль у формі конуса, навантажену вказаними зосередженими силами, а також пружно закріплений консольний стрижень під дією власної ваги. Отримане характеристичне рівняння дозволяє обчислити власні частоти, а також критичні значення Ейлера. Показано значний збіг результатів обчислень власних частот і критичних сил з точними значеннями, враховуючи декілька перших членів характеристичного ряду. Підтверджено високу точність запропонованих методів.

Розглядаються результати досліджень, які проведені за останні шість років і відносяться до механіки композитів та елементів конструкцій з них у випадку матеріалів з викривленими структурами. Дослідження виконані в рамках моделі кусково-однорідного середовища та континуальної теорії, запропонованої раніше С.А.Акбаровим та О.М.Гузем, із застосуванням тривимірної постановки.

Запропоновано метод для наближеного опису розкриття тріщини під дією двох симетричних сил, прикладених до протилежних поверхонь тріщини, що виходить із концентратора. Розв'язок шукають у вигляді суми асимптотичного та поправочного членів. Перший член отримано шляхом застосування інверсії із відомого розв'язку для півплощини з крайовою тріщиною. Поправковий член містить невідомі коефіцієнти і є нехтувально малим порівняно з першим, коли точка прикладення сили чи розглядувана точка поверхні тріщини лежать біля її вершини. Показано, що реалізація методу зводиться до декількох арифметичних дій. На різних прикладах продемонстрована висока точність методу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.104-01

Рубрики:

Руйнування крихке < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано новий варіант методу розв'язання три- та двовимірних зв'язаних задач теорії термопластичності для нестаціонарного навантаження тіл із концентраторами напруги. Отримані результати показують, що врахування тепловиділення в процесі циклічного навантаження тіла за межею пластичності матеріалу може впливати на його напружено-деформований стан.

У ході числового дослідження нестаціонарних тривимірних задач теорії термопластичності виникає проблема апроксимації диференціальних операторів, які входять до складу відповідної системи рівнянь в частинних похідних, а також необхідність проводити автоматичну інтерполяцію невідомих величин між вузлами сітки за координатами. Для розв'язання цієї проблеми застосовано кубічні В-сплайни та напружені сплайни, які дають відповідно третій і четвертий порядок апроксимації.

Досліджується розподіл напружень в товстій пластині, що виготовлена із багатошарового композитного матеріалу в припущенні, що протилежні сторони вільно оперті або закріплені нерухомо. Для розв'язку задачі використовується напіваналітичний метод скінченних елементів. Накопичення локально-структурних пошкоджень в армуючих шарах пов'язується з їх викривленням.

Розглянуто задачу теорії пружності для випадку, коли зв'язок між тензорами напруги та деформації Коші описується за допомогою лінійного інтегрального співвідношення. Доведено теореми про існування та єдиність розв'язку відповідних задач.