Індекс рубрикатора НБУВ: К233.106.223

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) алюмінію та його сплавів

Шифр НБУВ: ДС50784 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Виявлено закономірності поширення втомних тріщин і формування порогової тріщиностійкості в алюмінієвому сплаві АМг6 в первісному стані та після попереднього пластичного деформування одновісним розтягом та стиском. Встановлено, що у всіх випадках попередня пластична деформація (ППД) розтягом та стиском зменшує номінальний розмах порогового коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН) сплаву АМг6 у порівнянні з первісним станом. Запропоновано методику оцінки ефективного порогового розмаху КІН сплаву АМг6. Побудовано узагальнені діаграми впливу ППД на розмах порогового КІН і швидкість росту втомних тріщин, які дозволяють оптимізувати технологію обробки матеріалів тиском. Виявлено залежності порогових характеристик циклічної тріщиностійкості від параметрів шорсткості поверхні руйнування в сплаві АМг6. Розроблено методику оцінки ефективних порогів тріщиностійкості, яку можна використовувати для оцінки зламів деталей з метою відтворення історії їх навантажування під час проведення технічної експертизи. Результати роботи використано у процесі випробування відповідальних елементів конструкцій літаків.

Виявлено основні закономірності стрибкоподібної повзучості сплаву АМг6 за умов комбінованого навантаження. Встановлено, що незалежно від частоти та амплітуди циклічної складової, величина миттєвих стрибкоподібних приростів деформації повзучості описується єдиною залежністю відносно добутку амплітуди напружень і кількості циклів навантаження до моменту стрибка. З'ясовано, що основною причиною істотного зростання деформації повзучості даного сплаву у разі накладення на короткотривале квазістатичне або статичне навантаження додаткової циклічної складової є рекристалізація, яка призводить до збільшення кількості центрів зародження пор, зростання їх густини та максимальних розмірів. Запропоновано методику розрахунку діаграм деформування розтягуванням сплаву АМг6 під час комбінованого навантаження, яка базується на використанні експериментальних результатів квазістатичного деформування, а також випробувань на повзучість. Удосконалено відомі методики прогнозування впливу максимальних напружень на динамічну повзучість алюмінієвого сплаву, які грунтуються на теорії зміцнення, шляхом використання виявленої залежності наведеної динамічної повзучості від рівня максимальних напружень. Наведено методику прогнозування короткотривалої повзучості зразка з тріщиною внаслідок комбінованого навантаження, яка базується на моделюванні тіла з тріщиною гладким зразком, аналізі напружено-деформованого стану у вершині тріщини, а також врахуванні впливу рівня максимальних напружень на деформацію повзучості.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.106.223 + К66-141

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) алюмінію та його сплавів

Корозія металів. Захист металів від корозії

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено вплив циклічного навантаження з амплітудою, співмірною з пороговим коефіцієнтом інтенсивності напружень, на діаграму статичного розтягу та повзучість зразків із тріщинами зі сплаву АМг6. Проаналізовано вплив частоти та розмаху коефіцієнта інтенсивності напружень на величину розкриття вістря тріщини, зумовлену повзучістю.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності впливу одноразового перевантажування на затримку швидкості росту втомних тріщин (РВТ) у сплаві Д16Т. Розроблено модель РВТ після одноразового перевантажування та за нерегулярного навантаження розтягом, що базується на визначенні розподілу залишкових напружень у вершині тріщини.

Виявлено основні особливості еволюції дислокаційної структури матеріалу за умов комбінованого навантаження. Установлено, що зростання пластичної деформації за присутності циклічної складової навантаження пов'язане зі збільшенням густини дислокацій матеріалу. Розроблено методики прогнозування діаграм динамічної повзучості та розрахунку діаграм квазістатичного та комбінованого деформування сплаву АМг6, які базуються на використанні запропонованої функції впливу циклічної складової на густину дислокацій. Розроблено методику експертної оцінки величини пластичної деформації розтягу матеріалів за переміщенням розтрісканих включень. Виявлено, що зменшення порогу тріщиностійкості деформованого сплаву АМг6 пов'язане зі зростанням загальної густини дислокацій у матеріалі. Установлено кількісний взаємозв'язок порогової тріщиностійкості пластично деформованого сплаву АМг6 з густиною дислокацій матеріалу з урахуванням напряму попереднього деформування та асиметрії циклу навантаження.

Уперше виявлено основні закономірності тріщиностійкості сплаву АМг6 за умов динамічної повзучості. Доведено, що накладання циклічної складової зменшує критичний параметр розкриття вершини тріщини за умов одновісного розтягу та динамічної повзучості. Запропоновано модель в'язкого підростання тріщини за умов динамічної повзучості. Встановлено, що старт тріщини в сплаві АМг6 відбувається за в'язким механізмом, а подальше просування тріщини - за втомним механізмом. Удосконалено методику прогнозування розкриття вершини тріщини за умов динамічної повзучості, яка базується на моделюванні розкриття тріщини за умов повзучості деформацією повзучості гладкого зразка з урахуванням пошкоджуваності матеріалу. Виявлено вплив циклічної складової навантаження на пошкоджуваність матеріалу за умов динамічної повзучості. Запропоновано методику прогнозування деформації матеріалу за даних умов на основі теорії зміцнення з урахуванням пошкоджуваності, модель зв'язку стрибкоподібної деформації розтягу сплаву АМг6 з розподілом дисперсних включень первісного матеріалу, а також деформаційний критерій стрибкоподібної повзучості, що базується на ідентичності фізичних процесів стрибкоподібного приросту деформації за квазістатичного розтягу та повзучості.

Изучены особенности микродеформации отдельных структурных составляющих в зоне зарождения и распространения трещин в высокопрочном алюминиевом сплаве. Установлены характеристики зарождения и распространения трещин. Показано, что между условиями микродеформации структуры металла, обусловленными исходным напряжением, и стойкостью к образованию и развитию трещин существует пропорциональная зависимость.

Розглянуто результати дослідження мікротвердості кристалітів алюмінієвого сплаву АД-1 у процесі втоми і моніторингу втомних тріщин. Установлено зв'язок мікротвердості та кінетичних характеристик процесу руйнування. Запропоновано новий підхід до врахування кристалографічної орієнтації монокристалів і кристалітів під час прогнозування їх довговічності.

Представлены результаты экспериментального исследования усталости модельных образцов из сплава АМг6, имеющих конфигурацию пластин с односторонней выборкой, при нагружении симметричными и асимметричными циклами осевой циклической нагрузки. Экспериментально определяемые долговечности модельных образцов используются в качестве результатов базового эксперимента для прогнозирования характеристик сопротивления усталости крупногабаритных цилиндрических оболочек с кольцевым концентратором, нагружаемых осевыми силами циклического характера. Проведено численное исследование статистической модели, принятой для прогнозирования усталостной долговечности таких оболочек.

Розглянуто можливість застосування методів фрактальної геометрії для аналізу поверхневих деформаційних структур, які формуються в результаті дії циклічного навантаження. Показано, що деформаційний рельєф поверхні плакованих конструкційних алюмінієвих сплавів відповідає критеріям фрактальності, а для визначення фрактальної розмірності може бути застосовано метод "box-counting".

Описаны условия испытаний и приведены результаты исследований долговечности и сопротивления алюминиевых сплавов усталостному разрушению при циклическом нагружении с частотами нагружения 0,3; 8,8; 18 и 44 кГц.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.106.223

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) алюмінію та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена возможность использования метода свободных колебаний для виброакустической диагностики усталостной поврежденности образцов из сплава на основе алюминия. Разработаны методики периодического виброакустического контроля образцов и обработки акустических сигналов в процессе циклического нагружения. Получены результаты по изменению безразмерных амплитудных дискриминант акустических сигналов от числа циклов нагружения.

Розроблено метод прогнозування залишкового ресурсу елементів авіаційних конструкцій. Установлено, що внаслідок дії циклічного навантаження у широкому діапазоні його режимів, на поверхні плакувального шару конструкційних алюмінієвих сплавів формується та розвивається деформаційних рельєф, інтенсивність якого відображає рівень нагромадженого втомного пошкодження та залишковий ресурс елемента дослідженої конструкції. Для кількісної характеристики рельєфу може бути застосований параметр пошкодження, який визначається як відношення площі поверхні з ознаками деформаційного пошкодження до площі поверхні. Для виконання автоматизованого обчислення параметра пошкодження розроблено інструментальну базу та програмне забезпечення. Процес еволюції параметра пошкодження у процесі втоми може бути описаний регресійними рівняннями ступеневого типу. У певному діапазоні режимів навантаження залишковий ресурс може бути визначений відповідно до значення параметра пошкодження, незалежно від рівня діючих напружень. Це дозволяє застосовувати розроблений метод залишкового ресурсу за умов дії нерегулярного циклічного навантажування.

Надано результати спостереження стану поверхні плакованого алюмінієвого сплаву поблизу втомної тріщини. Показано, що деформаційний рельєф поблизу концентраторів напружень є показником утомного пошкодження матеріалу не лише на інкубаційній стадії втоми, але й на стадії поширення магістральної тріщини. Кулькісним показником, який характеризує закономірності розвитку тріщини втоми, є параметр пошкодження D, який визначає насиченість поверхні ознаками мікропластичної деформації.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.106.223-1

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) алюмінію та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обгрунтовано спосіб оптимізації чутливості монокристалічних сенсорів вичерпання ресурсу на базі дослідження закономірностей процесів втоми кристалів алюмінієвого сплаву АД-1 за методом мікротвердості та виявлення впливу кристалографічної орієнтації на перебіг цих процесів. Показано, що застосування монокристалів певної орієнтації для виготовлення фольгових сенсорів втомного пошкодження дозволяє одержати сімейство сенсорів з різною чутливістю й оптимізувати їх використання під час визначення залишкового ресурсу авіаційних конструкцій. Запропоновано комплекс орієнтаційних параметрів, які необхідно використовувати за умов оцінювання впливу кристалографічної орієнтації на втому кристалітів і монокристалів. Виявлено осциляцію мікротвердості за циклічного навантаження кристалів алюмінієвого сплаву АД-1 та встановлено їх взаємозв'язок з кристалографічною орієнтацією. Доведено, що координати серій точок біфуркації процесу втоми можуть бути визначені відповідно до структурно-енергетичної теорії втоми. Одержано регресійну модель, яка відображає взаємозв'язок кількості циклів навантажування до виникнення базових точок біфуркації мікротвердості з приведеними напруженнями зсуву та кристалографічною орієнтацією досліджених кристалітів. Одержано кількісні показники впливу кристалографічної орієнтації на тривалість стадій втоми у кристалітах з ГЦК гратами. Розроблено рекомендації щодо керування чутливістю монокристалічних сенсорів вичерпання ресурсу.