Дисертаційна робота присвячена розробці і експериментальному обґрунтуванню методів прогнозування довговічності та граничного стану металевих конструкційних матеріалів внаслідок багатоциклової (класичної) втоми за умов одновісного і двовісного комбінованого статичного та циклічного навантаження. У зв’язку з цим створено комплекс експериментального устаткування для дослідження опору втомі конструкційних матеріалів за умов симетричного і асиметричного навантаження розтягом-стиском, чистого згину з обертанням при розтягу в 39 широкому діапазоні температур, з контролем деформацій циклічної повзучості і кінетики втомного руйнування матеріалів. З його використанням виконано детальне експериментальне дослідження опору втомі вуглецевих, низько-, середньо- і високолегованих сталей, алюмінієвих, титанових сплавів, жароміцних нікелевих сплавів за умов симетричного і асиметричного розтягу-стиску, симетричного циклічного згину з розтягом при нормальній і високій температурах. На основі системного аналізу власних і запозичених результатів досліджень характеристик опору втомі широкого кола конструкційних матеріалів за умов симетричного і асиметричного розтягу-стиску, симетричного і асиметричного згину, симетричного і асиметричного кручення, комбінованого навантаження однорідними і різнорідними статичними і циклічними навантаженнями або різнорідними циклічними навантаженнями при нормальній і високих температурах визначений вплив температури, асиметрії циклу навантаження, двовісності навантаження на опір втомі матеріалів, встановлені характерні закономірності опору втомі у вигляді різних форм кривих втоми з наявністю або відсутністю фізичної межі втоми і діаграм граничних амплітуд напружень, встановлено різноплановий характер залежності циклічної міцності, довговічності і діаграм граничного стану конструкційних матеріалів в двох температурних діапазонах, межею яких є температури, рівні 0,55-0,60 температури їхнього плавлення, встановлені особливості циклічної повзучості при асиметричному навантаженні і високих температурах. Новизна роботи полягає в розробці методів прогнозування довговічності і граничного стану при одновісному асиметричному і двовісному комбінованому навантаженні широкого кола конструкційних матеріалів, які грунтуються на сформульованій гіпотезі існування для кожного матеріалу єдиної діаграми граничного стану в нормованій системі координат, інваріантної щодо числа циклів до руйнування, і на концепції еквівалентних напружень, що дозволяє асиметричні цикли навантаження звести до еквівалентних за числом циклів до руйнування симетричним циклам. Виходячи з гіпотези існування єдиних діаграм граничного стану, вперше побудовані одномірні і двомірні моделі граничного стану при одновісних асиметричних і двовісних симетричних циклах навантаження у формі степеневих трансцендентних функцій, що дозволяють описати будь-який вид граничних діаграм - увігнутих, лінійних, близьких до лінійних або опуклих. Розроблено методику визначення функцій і матеріальних констант моделей на основі стандартних випробувань на короткочасну міцність, втому при симетричному циклі навантаження та одиничному базовому експерименті при віднульовому циклі навантаження. З використанням розроблених моделей вирішені і експериментально апробовані задачі з розрахунку втомної довговічності, граничного стану та фізичної межі втоми циліндричних призматичних і тонкостінних трубчастих зразків з вуглецевих сталей, алюмінієвих і титанових сплавів, теплостійких, жаростійких і жароміцних сталей і сплавів за умов одновісного асиметричного розтягу-стиску, асиметричного циклічного згину, асиметричного циклічного кручення та в умовах двовісного комбінованого синфазного навантаження циклічним розтягом-стиском і циклічним крученням, циклічним згином і циклічним крученням. Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці нового підходу, який базується на експериментально встановлених закономірностях втоми і довговічності конструкційних матеріалів з подальшим числовим оцінюванням впливу напружено-деформованого стану, температури та комбінації напружень на характеристики втоми, довговічність та граничний стан матеріалів; у розробці на основі аналітичної та експериментальної інформації оптимального варіанту моделі граничного стану та втомного руйнування, яка дозволяє при мінімальному обсязі експерименту, мінімальних витратах часу та зусиль з високою точністю розраховувати та прогнозувати граничний стан, довговічність, фізичну межу втоми матеріалів за умов асиметричного одновісного та комбінованого двовісного навантаження. Результати дисертації було використано в роботі ДП „Конструкторське Бюро „Південне” ім. М.К.Янгеля” (акт №1 від 19.12.2016 p., довідка наукового консультанта).

• Погребняк Анатолій Дмитрович (фізико-математичні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"