На базі домінуючого механізму руйнування для оцінки поведінки матеріалу за маломасштабної плинності на ділянці вістря тріщини сформульовано асимптотичні керуючі рівняння та їх граничні умови для випадків плоскої деформації та плоского напруженого стану. Рівняння базуються на деформаційній теорії пластичності зі степеневим зміцненням. Аналіз поблизу розташованих полів напружень виконано для критеріїв максимальних нормальних і дотичних напружень, повного діапазону змішаних форм деформування та різних рівнів показника зміцнення. Запропоновано нову схему розв'язку задач змішаних форм руйнування. Установлені співвідношення між визначальними пружними та пластичними параметрами змішаності подано як функції виду критерію зростання тріщини та показника деформаційного зміцнення матеріалу.

Розроблено методику випробувань зразків матеріалів на циклічну тріщиностійкість за неізотермічних умов із регульованим зміщенням фаз циклічного нагрівання та механічного малоциклового навантаження. Одержані результати підтвердили ефективність методики.

Предложено методику испытаний материалов на статическую трещиностойкость при смешанном разрушении (I + II) (разрыв и поперечный срез) и (I + III) (разрыв и продольный срез). Испытаны цилиндрические образцы с кольцевым надрезом или кольцевым и боковым надрезами при нагружении совместным растяжением и кручением. Описаны образцы, предложены методики испытаний, определения силовых и деформационных характеристик трещиностойкости при указанных условиях нагружения, обработки результатов в виде диаграмм трещиностойкости. Методику разработано в соответствии с требованиями и правилами, предъявляемыми национальными стандартами.

Приведены результаты теоретико-экспериментальных исследований по созданию методик акустико-эмиссионной (АЭ) оценки момента старта и субкритического развития трещин в конструкционных материалах. Описана также экспресс-методика определения нижнего порогового значения коэффициента интенсивности напряжений при квазистатическом нагружении материалов в рабочей среде. Методики и разработанные средства их реализации предназначены для технического диагностирования изделий и элементов конструкций во время эксплуатации. Созданный прибор может стать базовой разработкой для серийного выпуска портативных средств АЭ-контроля в Украине.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж306.223 + В251.104

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) матеріалів

Руйнування крихке < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена трехмерная реконструкция поверхности по двумерным изображениям с целью использования ее результатов для анализа изображений материалов с трещинами. Описаны отдельные шаги алгоритма анализа характеристик трещин материала по их изображениям. Показано, что с помощью предложенных методов можно получить информацию о профиле и объеме трещин.

На підставі раніше одержаних експериментальних даних емпірично описано швидкість росту короткої і довгої тріщин (макротріщина) за плинності процесу руйнування в часі з урахуванням впливу на нього в широкому діапазоні дії різних чинників та локального опору матеріалу.

Проанализированы состояние и перспективы развития континуальной механики поврежденности как одного из актуальных направлений современной механики деформируемого твердого тела применительно к задачам малоцикловой усталости.

Проанализированы наиболее известные методы прогнозирования сопротивления усталостному разрушению, учитывающие ползучесть материала в цикле деформирования и нейтронное облучение. Выявлены достоинства и недостатки существующих методов. Предложен новый метод прогнозирования сопротивления усталостному разрушению, лишенный недостатков известных методов. Проведена верификация разработанного метода применительно к аустенитным сталям, испытанным при повышенных температурах.

Удосконалено синтезний варіант теорії пластичності за концепцією ковзання та плину. Сформульовано додаткове положення-гіпотезу, за яким узагальнено досліджувану модель пластичного стану до процесів складного циклічного деформування. Одержано замкнені аналітичні співвідношення з оцінювання пластичної поведінки матеріалів за умов кругової траєкторії навантаження.

Рассмотрена связь между механизмами роста усталостной трещины и направлением ее развития на I и II стадиях. Представлено обоснование критериев направления распространения усталостной трещины на этих стадиях на основании анализа физических и механических особенностей развития усталостных трещин в поликристаллах. Обсуждены условия, при выполнении которых микротрещины могут быть инициаторами хрупкого разрушения.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж306.223

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) матеріалів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано методику оцінки вірогідності визначення параметрів тріщиностійкості за допомогою методу математичного моделювання.

Досліджено проблеми руйнування попередньо напружених тіл за наявності взаємодіючих тріщин і руйнування тіл у разі стискання вздовж паралельних тріщин. У межах тривимірної лінеаризованої теорії пружності запропоновано новий ефективний метод визначення критичних параметрів руйнування тіл з тріщинами у разі стиску вздовж площини тріщин, відповідно до якого ці параметри враховуються під час розв'язування відповідних неоднорідних задач механіки руйнування матеріалів з початковими напруженнями як значення стискальних початкових напружень, у разі досягнення яких відбувається різка "резонансоподібна" зміна основних величин напружено-деформованого стану, зокрема, коефіцієнтів інтенсивності напружень. Наведено математичні постановки окремих класів невісесиметричних і вісесиметричних задач для тіл з початковими (залишковими) напруженнями, що містять взаємодіючі кругові тріщини. Побудовано розв'язки задач для півпростору з приповерхневою тріщиною, необмеженого тіла з двома паралельними співвісними тріщинами та з періодичною системою співвісних тріщин для різних силових схем на берегах тріщин - нормального навантаження, радіального зсуву та кручення. Одержано розв'язки поставлених задач для високоеластичних матеріалів з різними типами пружних потенціалів і певних композитних матеріалів. Установлено загальні закономірності впливу початкових напружень на коефіцієнти інтенсивності напружень. Виявлено механічні ефекти, зумовлені цим ефектом. Визначено критичні параметри руйнування тіл за наявності взаємодіючих тріщин за умов їх стискання зусиллями, спрямованими вздовж площин тріщин. Проаналізовано

  Скачати повний текст

Побудовано математичну модель процесу дисипативного розігріву елементів конструкцій за циклічного навантаження із нестаціонарними умовами теплообміну з навколишнім середовищем, яка враховує залежність теплофізичних, механічних характеристик матеріалу та джерел тепла від температури. Розширено область застосування методу послідовних інтервалів для розв'язання нелінійної теплопровідності з урахуванням залежності від температури теплофізичних, механічних характеристик матеріалу та джерел тепла. Запропоновано розбиття на інтервали за часом і координатою для процесів дисипативного розігріву.

Вперше теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено рівняння стану циклічної повзучості з пошкоджуваністю конструкційних матеріалів. Розроблено новий розрахунковий метод визначення довговічності за рівнем пошкоджуваності та часом до руйнування, ступеня незворотного формоутворення тонкостінних невісесиметричних оболонкових конструкцій за умови циклічного навантаження. Встановлено нові закономірнотсі впливу коефіцієнта асиметрії та періоду циклу на показники довговічності тонкостінних елементів конструкцій у випадку малої частоти циклічного навантаження (менше 1Гц). Одержано нові дані конструкційної міцності елементів сучасних машин: камер згоряння рідкісного ракетного двигуна (РРД) та газотубінного двигуна (ГТД), за якими встановлено закономірності циклічної повзучості: інтенсифікацію або уповільнення процесів повзучості за циклічного навантаження з малою частотою; прискорення процесів незворотного деформування та пошкоджуваності за комбінованої дії статичного та циклічних навантажень з великим і малим періодом циклу; руйнування лише під дією механізмів пошкоджуваності внаслідок циклічної повзучості у жаровій трубі ГТД. Наведено інженерну методику вибору конструктивних параметрів елементів машин для забезпечення нормативного ресурсу за умов багатоциклової втоми. Вперше визначено параметри технологічного процесу з метою одержання мінімально пошкоджених внаслідок повзучості бронзових заготовок на технологічному обладнанні безперервного лиття.

Описано модернізацію існуючих машин для випробувань зразків матеріалів на термічну втому та циклічну міцність. Модернізація машин полягає у використанні графічного програмування для задання режимів циклічного нагрівання або механічного навантаження та фіксації в електронному вигляді результатів випробувань. Приведено результати випробувань лабораторних зразків на термічну втому та циклічну тріщиностійкість за частоти навантаження 0,016 Гц.

В результате расчета напряженно-деформированного состояния в вершине трещины в процессе механического нагружения и циклического нагрева с учетом кинетики параметров нагружения и свойств материала на протяжении цикла установлено, что максимальные значения размера пластической зоны при синфазном механическом нагружении и циклическом нагреве в 2,77 раза отличаются от таковых при противофазном. В случае синфазного механического нагружения и циклического нагрева имеет место трехкратное повышение скорости роста трещин усталости по сравнению с противофазным при фиксированных значениях коэффициента интенсивности напряжений.

Представлены результаты сравнительного анализа эффективности экспериментального определения работоспособности конструкционной стали по разным методикам.