Отримано співвідношення, що встановлюють зв'язок довжини пластичної зони біля вершини тріщини нормального відриву в пластині з ортотропного матеріалу з величиною границь текучості в напрямку осей анізотропії. Розглянуто випадок, коли тріщина орієнтована в напрямку однієї з осей анізотропії, яка обумовлена деформаційним зміцненням матеріалу на стадії, що передує виникненню тріщини. Показано, що підвищення границь текучості в напрямку осей, які лежать у площині пластини, призводить до зменшення розмірів пластичної зони. Підвищення границі текучості в напрямку нормалі до вказаної площини викликає їх збільшення.

На прикладі двох марок титанових сплавів, що знаходять широке застосування у сучасній техніці при виготовленні високонапружених елементів конструкцій, досліджено вплив деформаційного зміцнення трансляційного типу на тріщиностійкість матеріалу за умов циклічного навантаження. Розглянуто закономірності пружнопластичного деформування, оцінено стабільність ефекту зміцнення в часі, визначено критичні значення довжини тріщини та руйнівного напруження.

Висвітлено сучасну термінологію та номенклатуру з механіки, зокрема, теоретичної, будівельної та механіки твердого деформівного тіла. Викладено термінологію споріднених фундаментальних і прикладних дисциплін з урахуванням науково-технічних здобутків.

Освещены современная терминология и номенклатура по механике, в частности, теоретической, строительной и механики твердого деформированного тела. Изложена терминология родственных фундаментальных и прикладных дисциплин с учетом научно-технических достижений.

На прикладі сталі мартенситного класу досліджено закономірності деформаційного зміцнення під час навантаження за траєкторіями, що мають вигляд дволанкових ламаних, яким відповідають траєкторії деформування малої кривини. Показано, що поверхня навантаження, яка розділяє області пружного та пружнопластичного деформування, зміщується у напрямку вектора, який з'єднує центр поверхні навантаження та відображальну точку на траєкторії навантаження, у цьому разі форма фронтальної частини не змінюється. Залежність величини зміщення центра поверхі навантаження від інтенсивності нагромадження пластичних деформацій описано кривою, яка є інваріантною відносно навантаження.

Узагальнено результати експериментальних досліджень процесів пружнопластичного деформування початково ізотропних конструкційних металів зі стабільною та метастабільною структурою у разі навантаження по прямолінійних траєкторіях і траєкторіях деформування малої кривини. Стосовно деформаційно нестабільних металів установлено та фізично обгрунтовано причини невиконання ряду гіпотез теорії пластичності, які справедливі відносно матеріалів зі стабільною структурою. Вказано області застосування результатів досліджень у розрахунковій практиці, а також для удосконалення технології виготовлення тонкостінних елементів конструкцій оболонкового типу за рахунок оптимізації характеристик міцності, пластичності та тріщиностійкості матеріалу.

Експериментально досліджено стабільність деформаційного зміцнення початково-ізотропних структурно-стабільних металевих матеріалів за умов природного старіння. На прикладі сталі мартенситного класу, двох титанових та алюмінієво-магнієвого сплавів, зміцнення яких здійснюється за гіпотезою ізотропно-кінематичного типу, показано, що в процесі старіння форма поверхні навантаження залишається незмінною. У даному випадку її розміри та положення можуть з часом змінюватися.

Викладено метод визначення напружено-деформованого стану та міцності елементів конструкцій за навантаження по прямолінійних траєкторіях та траєкторіях малої кривини шляхом врахування деформаційного зміцнення матеріалу конструкції або прикріплюваних до неї пластичних індикаторів. Метод базується на моделі зміцнення, згідно з якою поверхня навантаження, що поділяє області пружного та пружно-пластичного деформування, під час деформування поза межею пружної області змінює свої розміри та зсувається в напрямку вектора, що з'єднує її центр із зображувальною точкою на траєкторії навантаження. За умов, що у вихідному стані матеріал є ізотропним, процес навантаження даного матеріалу описується гіпотезою ізотропно-кінематичного типу.

Розвинено підхід до формування (згідно з запропонованими режимами термічної обробки) структури та фазового складу сталі мартенситного класу, які забезпечують підвищення її пластичності у високоміцному стані. Експериментально встановлено кореляційний зв'язок показників стабільності опору руйнуванню з пластичністю матеріалу при лінійному та плоскому напружених станах. Проаналізовано характер зменшення інтервалу розсіяння границі міцності зі збільшенням рівня пластичності. На прикладі кругової циліндричної оболонки показано можливість прогнозування межі руйнуючих напружень за нижнім значенням інтервалу розсіяння границі міцності.

Розглянуто деякі прикладні проблеми механіки процесів деформаційного зміцнення металічних матеріалів, для розв'язання яких застосовується концепція поверхні навантаження, що розділяє у просторі напружень області пружного та пружнопластичного деформувань. Проаналізовано моделі деформаційного зміцнення. Для широкого кола сталей та сплавів різних класів проведено експериментальне обгрунтування гіпотези деформаційного зміцнення ізотропно-кінематичного типу, що одержала найбільше розповсюдження.

На прикладі титанового сплаву ВТ-6 у вигляді листового прокату, ортотропного у вихідному стані, який зміцнюється відповідно до гіпотези кінематичного типу, досліджено вплив деформаційного зміцнення на характеристики тріщиностійкості при одновісному циклічному навантаженні. Як характеристики тріщиностійкості прийнято число циклів навантаження до руйнування зразка, критичний розмір тріщини та критичне значення коефіцієнта інтенсивності напружень. Дослідження проведено на плоских зразках із боковим надрізом. Показано, що попереднє деформування матеріалу змінює степінь анізотропії, що визначається відношенням опору руйнуванню у напрямку прокатки та в поперечному напрямку. Досліджено траєкторію руху тріщини у випадку, коли навантаження прикладене під кутом до осей анізотропії.

Наведено сучасну термінологію та номенклатуру (українською, російською та англійською мовами) з механіки, зокрема теоретичної, будівельної та механіки твердого деформівного тіла. Використано термінологію споріднених фундаментальних і прикладних дисциплін з урахуванням останніх науко-технічних здобутків у даних галузях. Увагу приділено таким термінам і поняттям, як автоматика, западина, магнітоаеродинаміка, макрорівень, експонента, електротермов'язкопружність.

Приведены современные терминология и номенклатура (на украинском, русском и английском языках) по механике, в частности теоретической, строительной и механике твердого деформируемого тела. Использована терминология родственных фундаментальных и прикладных дисциплин, учтены последние научно-технические достижения в данных отраслях. Уделено внимание таким терминам и понятиям, как автоматика, впадина, магнитоаэродинамика, макроуровень, экспонента, электротермовязкоупругость.

В рамках модели трансверсально-изотропного материала с трансляционным упрочнением исследована зависимость меры эффекта Баушингера от величины пластической деформации при растяжении в направлении оси симметрии и в ортогональном направлении. Приведен числовой пример определения меры эффекта Баушингера в стали 28Х3СНМВФА мартенситного класса. Показано, что анизотропия предела текучести в области малых пластических деформаций сопровождается существенной анизотропией меры эффекта Баушингера.

Викладено підхід до прогнозування розмірів пластичної зони біля верхівки тріщини в ортотропних металевих матеріалах із ізотропно-кінематичним зміцненням залежно від ступеня анізотропії. Розглянуто випадок деформаційної анізотропії стосовно тріщин нормального відриву, поперечного та поздовжнього зсуву. Як приклад, наведено результати розрахунку довжини пластичної зони на подовженні тріщини нормального відриву в матеріалі, анізотропія якого зумовлена зміцненням за пластичного деформування шляхом одновісного розтягу.

Викладено підхід до визначення міри ефекту Баушингера в трансверсально-ізотропних металевих матеріалах, зміцнення яких здійснюється за гіпотезою кінематичного типу. Встановлено залежності міри ефекту Баушингера від величини пластичної деформації у разі розтягу в напрямку осі симетрії та в ортогональному напрямку. Наведено числовий приклад визначення міри ефекту Баушингера в сталі 28Х3СНМВФА мартенситного класу. Показано, що анізотропія межі плинності в області малих пластичних деформацій (0 - 1 %) породжує істотну анізотропію міри ефекту Баушингера.

Предложен подход к оценке нижней границы интервала рассеяния предельных напряжений в элементах оболочечных конструкций в вероятностной постановке на основе корреляционной связи параметров разброса границы прочности с характеристиками пластичности материала. В качестве примера рассмотрена тонкостенная круговая цилиндрическая оболочка, изготовленная из высокопрочной стали мартенситного класса и нагруженная осевой растягивающей силой и внутренним давлением.

Рассмотрена методика прогнозирования меры эффекта Баушингера (ЭБ) в ортотропных металлических материалах, упрочнение которых происходит в соответствии с гипотезой трансляционного типа. Исследована зависимость меры ЭБ при одноосном знакопеременном нагружении в направлении осей симметрии от величины пластической деформации. Приведен числовой пример определения меры ЭБ в толстой плите, изготовленной из стали мартенситного класса. Показано, что материал проявляет существенную анизотропию ЭБ в области малых пластических деформаций, которая при их увеличении практически исчезает.

Розглянуто комплексний підхід до розроблення засобів експрес-діагностики технічного стану лінійної частини магістральних трубопроводів, який включає застосування експериментальних і розрахункових методів визначення напружено-деформованого стану трубопроводів на небезпечних ділянках, у тому числі за наявності дефектів типу тріщин, та до оцінки ймовірності виникнення аварійної ситуації. Така оцінка дає можливість оперативно приймати обгрунтовані рішення щодо продовження експлуатації трубопроводу або його зупинки для виконання ремонтних робіт. Запропонований підхід грунтується на використанні сучасних вимірювальних пристроїв та застосуванні положень теорії тонких оболонок, механіки матеріалів і механіки руйнування. Наведено приклади усунення деяких найпоширеніших пошкоджень у вигляді поздовжніх тріщин.

На примере трещины нормального отрыва в стали аустенитного класса экспериментально исследованы эволюция условия пластичности, обусловленная деформационным упрочнением материала, и ее влияние на длину пластической зоны у вершины трещины на продолжении последней. В результате деформационного упрочнения, которое осуществляется в соответствии с гипотезой изотропно-кинематического типа, материал стал трансверсально-изотропным. Рассмотрены 2 случая ориентации трещины относительно оси симметрии материала - в направлении этой оси и в перпендикулярном направлении. Показано, что в процессе пластического деформирования соотношение между изотропной и кинематической составляющими упрочнения не остается постоянным, а изменяется в сторону повышения доли изотропной составляющей. В области, где преобладает кинематическая составляющая, протяженность пластической зоны в обоих случаях ориентации трещины максимальна и мало зависит от величины пластической деформации. При переходе в область, где преобладающей является изотропная составляющая, длина пластической зоны уменьшается, причем более интенсивно в случае ориентации трещины в направлении оси симметрии.

Рассмотрена модель эффекта Баушингера (ЭБ) в общем случае сложного напряженного состояния в материалах с деформационной анизотропией, упрочнение которых описывается гипотезой изотропно-кинематического типа, в условиях изотермического и неизотермического нагружений. Модель основана на использовании концепции поверхности нагружения и графоаналитического метода, устанавливающего связь между напряжениями и деформациями при сложном нагружении. В качестве примера численно определена мера ЭБ в ортотропном материале в случае переменных параметров анизотропии и одноосного изотермического нагружения в направлении осей симметрии. Показано, что с повышением доли изотропной составляющей упрочнения мера ЭБ возрастает.

Исследована зависимость меры эффекта Баушингера (ЭБ) в толстостенных круговых цилиндрических сосудах давления с одним открытым торцом, подвергаемых автофретированию, от величины интенсивности пластических деформаций при совместном пропорциональном нагружении внутренним давлением и крутящим моментом. Приведен числовой пример определения меры ЭБ при разных соотношениях между окружным и касательным напряжениями. Показано, что вид напряженного состояния, характеризуемый отношением напряжений, при малых значениях коэффициента анизотропии, обусловленной автофретированием, практически не влияет на значение ЭБ. Увеличение степени анизотропии материала приводит к усилению этого эффекта. При снижении степени анизотропии ЭБ ослабевает.