LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Прогнозування динамічної повзучості алюмінієвого сплаву

19


Міністерство освіти і науки України

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя






ГАЛУЩАК

Михайло Петрович




УДК 620.178.3



ПРОГНОЗУВАННЯ ДИНАМІЧНОЇ ПОВЗУЧОСТІ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ




Спеціальність: 01.02.04 - Механіка деформівного твердого тіла





АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук








Тернопіль - 2000

Дисертацією є рукопис


Робота виконана у Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя


Науковий керівник -

доктор технічних наук, професор ЯСНІЙ Петро Володимирович, Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, проректор з наукової роботи, м. Тернопіль



Офіційні опоненти:

-доктор технічних наук, професор НИКИФОРЧИН Григорій Миколайович, Фізико-механічний інститут імені Г.В. Карпенка НАН України, завідувач відділом корозійно-водневої деградації та захисту матеріалів, м. Львів




-доктор технічних наук, професор CТЕПАНЕНКО Валерій Олександрович, Національний технічний університет "Київський політехнічний інститут", професор кафедри лазерної технології, конструювання машин і матеріалознавства, м. Київ



Провідна установа -

Інститут проблем міцності НАН України, відділ міцності матеріалів та елементів конструкцій при кріогенних температурах, м. Київ



Захист відбудеться " 05 " жовтня 2000 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 в Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.


Автореферат розісланий " 01 " вересня 2000 р.



Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат фізико-математичних наук



Шелестовський Б.Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. В процесі експлуатації найбільш відповідальні високонавантажені елементи конструкцій поряд із довготривалими статичними можуть піддаватись дії низькоамплітудних циклічних напружень (турбіни, трубопроводи, посудини високого тиску, мостові конструкції, авіатехніка). Вказаний чинник істотно впливає на довготривалу міцність матеріалів. Аналіз літературних даних свідчить, що циклічне навантаження може інтенсифікувати, сповільнювати або не впливати на повзучість металів і сплавів.

Дослідженню впливу комбінованого (статичного і циклічного) навантажування на повзучість матеріалів присвячені праці Ю.Н. Работнова, Д.В. Бреславського, А.А. Камінського, О.К. Морачковського, В.А. Стрижало, P. Grover, P. Lukas, L. Kunz, V. Sklenicka, R. Piques, B. Drubay, R.Vasina та ін.

Запропоновані методики прогнозування повзучості матеріалів під дією комбінованого навантажування, які за певних обмежень описують ці процеси, зокрема у роботах Ю.Н. Работнова та Д.В. Бреславського.

Проте залишається недостатньо дослідженим питання впливу параметрів циклічного навантаження на повзучість матеріалів. Основні праці відносяться до випадків, коли амплітуда напружень циклічного навантаження співрозмірна з порогом текучості. Як правило, розглядаються конструкції, що тривалий час працюють за умов високих температур. Майже відсутні роботи, в яких досліджується сумісна дія комбінованого навантаження на напружено-деформований стан тіл з тріщинами, зокрема на розкриття вершини тріщини при відсутності її підростання.

У зв'язку з цим актуальним залишається прогнозування низькотемпературної короткотривалої повзучості матеріалів з врахуванням характеристик циклічної складової навантаження: частоти, амплітуди та максимального рівня напружень циклу, особливо за наявності тріщин.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові результати, які cклали основу дисертації, отримані здобувачем як виконавцем держбюджетної теми "Розробка методу підвищення несучої здатності елементів конструкцій шляхом попереднього комбінованого навантаження" (№ держреєстрації 0197U004547), яка виконувалася в Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя згідно тематичних планів НДР Міністерства освіти України.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка методик прогнозування короткотривалої динамічної повзучості гладких зразків і зразків з тріщинами із сплаву АМг6 з врахуванням впливу параметрів циклічного навантажування.

Для досягнення вказаної мети у роботі вирішуються наступні задачі:

-дослідити вплив циклічного навантажування на діаграми квазістатичного деформування гладких зразків і зразків з тріщинами;

-виявити основні закономірності впливу параметрів циклічного навантажування на динамічну повзучість гладких зразків і зразків з тріщинами за умови відсутності їх підростання;

-дослідити вплив циклічної складової на мікромеханізми повзучості і руйнування сплаву АМг6;

-розробити методики прогнозування короткотривалої повзучості гладких зразків і зразків з тріщинами в умовах комбінованого навантажування;

-розробити методики прогнозування діаграм деформування в умовах комбінованого навантажування.

Об'єкт дослідження - повзучість конструкційних матеріалів.

Предмет дослідження - короткотривала низькотемпературна повзучість алюмінієвого сплаву під дією комбінованого навантажування.

Методи дослідження - теоретичні дослідження проводились з використанням методів механіки деформівного твердого тіла, зокрема теорії повзучості, а також положень лінійної і нелінійної механіки руйнування.

Експериментальні дослідження деформаційних параметрів і перевірку теоретичних положень моделей повзучості проводили з використанням методу тензометрії, відомих, а також запропонованих в даній роботі методик з визначення характеристик механічних властивостей, силових, енергетичних і деформаційних параметрів. Це дозволило, разом із використанням комплексу сучасних машин, отримати високу точність і достовірність результатів експерименту.

Наукова новизна одержаних результатів:

-виявлено основні закономірності стрибкоподібної повзучості сплаву АМг6 в умовах комбінованого навантажування. Встановлено, що незалежно від частоти та амплітуди циклічної складової, величина миттєвих стрибкоподібних приростів деформації повзучості описується єдиною залежністю відносно добутку амплітуди напружень та кількості циклів навантажування до моменту стрибка;

-встановлено, що основною причиною істотного зростання деформації повзучості сплаву АМг6 при накладенні на короткотривале квазістатичне або статичне навантаження додаткової циклічної складової є рекристалізація, яка приводить до збільшення кількості центрів зародження пор, зростання їх густини та максимальних