LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

відстань від вершини тріщини.

Довжина Lref умовного гладкого зразка приймалася пропорційною ширині залишкової незруйнованої частини зразка з тріщиною


Lref= g (b - l), (8)


де g - сталий коефіцієнт; l – довжина тріщини.

При моделюванні виходили з того, що приріст довжини DLref умовного зразка за рахунок повзучості повинен бути рівний приросту розкриття вершини тріщини плоского зразка Dd. З врахуванням того, що повзучість гладких зразків за статичного навантажування задовільно описується рівнянням (1), отримано наступну формулу для обчислення Ddс за рахунок повзучості


. (9)


Аналогічно для розкриття вершини тріщини при комбінованому навантажуванні з врахуванням залежності (2)


. (10)


Як видно з рис.6, теоретичні залежності, розраховані згідно запропонованого підходу, задовільно узгоджуються з результатами експериментів.

Для збільшення живучості елементів конструкцій запропоновано шляхи підвищення ефективності методу одноразового перевантаження тіл з тріщинами. На основі експериментальних досліджень (розділ 4) було встановлено, що накладення додаткового циклічного навантажування на квазістатичне розтягування зразків з тріщинами приводить до істотного (до двох разів) збільшення розкриття вершини тріщини порівняно з чисто квазістатичним навантажуванням при однакових максимальних значеннях КІН. Проведені обчислення показали, що накладення циклічних напружень при одноразовому перевантаженні дозволить зменшити (до 40%) максимальне значення навантаження для досягнення необхідної затримки росту тріщин у сплаві АМг6.


ВИСНОВКИ


У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у розробці методик прогнозування короткотривалої динамічної повзучості гладких зразків і зразків з тріщинами з врахуванням параметрів циклічного навантажування та обгрунтуванні методу підвищення утримувальної здатності елементів конструкцій.

1. На базі сервогідравлічної випробувальної машини СТМ-100 з керуванням від ПК ІВМ РС/АТ розроблені методики автоматизованого дослідження впливу комбінованого навантажування на діаграми деформування при одновісному розтягуванні та короткотривалу повзучість суцільних зразків і зразків з тріщинами із сплаву АМг6.

2. Виявлено основні закономірності деформування і руйнування гладких зразків сплаву АМг6 в умовах динамічної повзучості. Комбіноване навантажування як у випадку сталого, так і зростаючого середнього напруження циклу, приводить до істотного збільшення деформації повзучості в порівнянні з квазістатичним розтягом і повзучістю при статичному навантажуванні. Залежно від амплітуди і частоти навантажування спостерігається стабільна або стрибкоподібна повзучість. При стрибкоподібній повзучості відбувається чергування стабільних ділянок з миттєвими приростами деформації, які від 2 до 5 разів перевищують величину деформації, накопиченої на ділянках стабільної повзучості.

3. Встановлено, що для умов стабільної повзучості при однаковому рівні максимальних напружень відношення деформацій динамічної і статичної повзучості є інваріантним відносно часу навантаження. Із зростанням асиметрії циклу навантаження та рівня максимальних напружень дане відношення зменшується.

4. Запропоновано методику оцінки впливу рівня напружень на динамічну повзучість сплаву АМг6, основану на теорії зміцнення і виявленій залежності приведеної динамічної повзучості від рівня максимальних напружень, яка на відміну від відомих гіпотез задовільно узгоджується з результатами експериментальних досліджень.

5. Виявлено взаємозв'язок між інтенсифікацією процесів повзучості за комбінованого навантажування та мікромеханізмами деформування і руйнування сплаву АМг6. Вирішальним чинником збільшення деформації повзучості є подрібнення зерен, яке приводить до зростання їх кількості і до збільшення центрів зародження пор. Вплив циклічної складової проявляється у збільшенні густини і розмірів пор порівняно з повзучістю і короткотривалим розтягом за статичного навантажування.

6. Запропоновано методику розрахунку діаграм деформування гладких зразків сплаву АМг6 при квазістатичному навантажуванні з накладенням циклічної складової, яка грунтується на визначенні миттєвої діаграми розтягування і результатах випробувань на повзучість.

7. Виявлено основні закономірності деформування тіл з тріщинами із алюмінієвого сплаву в умовах повзучості при комбінованому навантажуванні для випадку сталого та зростаючого середнього напруження циклу. Комбіноване навантажування приводить до істотного (в 1,5...2 рази) збільшення розкриття вершини тріщини порівняно з статичним навантажуванням. У загальному випадку збільшення частоти циклічної складової при квазістатичному розтягуванні зменшує деформацію повзучості, що пов'язано із сповільненням процесів повзучості при зростанні швидкості навантажування.

8. Розроблено методику прогнозування короткотривалої повзучості зразка з тріщиною при комбінованому навантажуванні, основану на аналізі напружено-деформованого стану у вершині тріщини, моделюванні тіла з тріщиною гладким зразком, а також врахуванні запропонованого підходу до оцінки впливу рівня максимальних напружень на деформацію повзучості.

9. Запропоновано спосіб підвищення ефективності методу одноразового перевантаження тіл з тріщинами за рахунок збільшення залишкового затуплення тріщини шляхом накладення додаткової циклічної складової на етапі перевантаження.


СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ


1. Ясній П.В., Галущак М.П. Методика і деякі результати дослідження впливу циклічного навантажування на діаграми деформування сплаву АМг6 // Вісник Тернопільського державного технічного університету. -1998. –Т.3, ч.4. -С.62-66.

2. Ясній П.В., Галущак М.П., Федак С.І., Королюк Р.І. Взаємозв'язок між діаграмами розтягування і динамічною повзучістю сплаву АМг6 // Вісник Тернопільського державного технічного університету. -1999. –Т.4, ч.4. -С.23-28.

3. Ясній П.В., Галущак М.П., Федак С.І., Подкользін В.Ю. Циклічна повзучість сплаву АМг6 // Фізико-хімічна механіка матеріалів. - 2000. - №1. -С. 43-46.

4. Ясній П.В., Галущак М.П., Федак С.І. Мікромеханізми руйнування сплаву АМг6 в умовах повзучості і короткотермінового розтягу // Вісник Тернопільського державного технічного університету. -2000. –Т.5, ч.1. –С.6-11.

5. Ясній П.В., Галущак М.П., Федак С.І. Вплив амплітуди циклічного навантажування на динамічну повзучість алюмінієвого сплаву // Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій: В 3-х т. / -Т.1. Механіка і механізми процесів руйнування матеріалів. -Львів: Каменяр, 1999. -С.268-272.

6. Ясній П.В., Галущак М.П. Повзучість сплаву АМг6 за сумісної дії квазістатичного і низькоамплітудного циклічного навантаження // Тези доповідей III науково-технічної конференції Тернопільського державного технічного університету. –Тернопіль. -1998. -С. 75.

7. Ясній П.В., Галущак М.П. Вплив динамічної повзучості на розкриття вершини тріщини в сплаві АМг6 // Тези доповідей міжнародної конференції "Оцінка і обгрунтування продовження ресурсу елементів конструкцій". –Київ. -2000. -С.247-248.

8. Галущак М.П. Мікромеханізми повзучості алюмінієвого сплаву при комбінованому навантажуванні // Тези доповідей IV науково-технічної конференції Тернопільського державного технічного університету. –Тернопіль. -2000. -С. 26.


АНОТАЦІЇ


Галущак М.П. Прогнозування динамічної повзучості алюмінієвого