Розглянуто множинне руйнування поверхні навантажених матеріалів, при якому одночасно реалізуються два основні процеси пошкодженості - зародження і розповсюдження коротких розсіяних тріщин. Зародження тріщин моделювалось у вигляді пуассонівського точкового процесу як з постійною, так і залежною від часу інтенсивністю. Розповсюдження тріщин із випадковою швидкістю описувалось лінійною функцією приросту довжини від часу. Розглянуто різні типи розподілу швидкості росту тріщин: рівномірний, гамма-розподіл, у тому числі показовий. Одержані при цьому статистичні розподіли довжини розсіяних тріщин подібні і в приведеному вигляді можуть бути описані узагальненою експоненціальною залежністю.

Розроблено стохастичну модель, яка описує еволюцію статистичного розподілу довжини розсіяних тріщин протягом заданого інтервалу часу. Вихідними даними для чисельної реалізації стохастичної моделі є параметри розподілу довжини та швидкості тріщини на початку часового інтервалу та значення інтенсивності зародження тріщин на одиниці площі поверхні. Для початкових показових розподілів довжини та швидкості росту дефектів на основі розробленої моделі одержано прогнозовані у часі розподіли розмірів тріщини і розподіл залишкового ресурсу до появи тріщини з гранично допустимою довжиною. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що розподіл швидкості росту поверхневих коротких тріщин у разі малоциклового навантаження нікелевого сплаву Е1698ВД відповідає показовому.

Розроблено ймовірнісну модель об'єднання випадково розсіяних на поверхні тріщин, що мають однорідну орієнтацію та статистично неоднорідну довжину. Модель дозволяє розрахувати ймовірність об'єднання будь-якої пари близько розташованих тріщин з урахуванням взаємодії деформаційних полів. Наведено модифікацію моделі стосовно випадку об'єднання тріщин, що мають максимальну довжину у виборці. Вихідними параметрами для визначення ймовірності об'єднання є: математичне сподівання довжини тріщин, їх поверхнева щільність, величина пошкодженої площі матеріалу (масштабний чинник) і рівень діючого напруження. Одержана модель може використовуватися для прогнозування ресурсу деталей за критерієм межового стану, що базується на формуванні небезпечних тріщин шляхом об'єднання розсіяних дефектів.

Розглянуто питання про зв'язок асимптотичної поведінки розв'язку задачі швидкодії та властивостей алгебри нелінійних степеневих моментів. А саме, показано, що якщо деяка min-проблема моментів апроксимує задачу швидкодії для нелінійної системи, то за деяких додаткових припущень структури, які породжені в алгебрі цією проблемою моментів та нелінійною системою, збігаються.

Розроблено імітаційну модель множинного руйнування, яка відтворює випадкові процеси зародження, зростання та об'єднання розсіяних поверхневих тріщин. Модель базується на методі статистичного моделювання (метод Монте-Карло) та на експериментально виявлених закономірностях руйнування. Встановлено, що основним фактором руйнування є об'єднання розсіяних тріщин, особливо на завершальній стадії, яка складає приблизно 30 % загальної довговічності. Межовий стан конструкції визначається умовою, за якою довжина найбільшого з наявних пошкоджень вища за розрахункове значення максимальної довжини тріщини.

Построены формулы для восстановления нелинейной управляемой системы, являющейся реализацией ряда нелинейных степенных моментов. Существенную роль при этом играют свойства алгебры нелинейных степенных моментов.

Індекс рубрикатора НБУВ: В161.6

Рубрики:

Диференціальні рівняння

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: индентирование, микротвердость, поврежденность, поверхностный слой
Індекс рубрикатора НБУВ: Ж3-1с

Рубрики:

Сировина, матеріали. Матеріалознавство

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Структурно-деформационная неоднородность поверхностного слоя оценена методом царапания с регистрацией изменения тангенциальной силы сопротивления движению индентора. При глубинах внедрения индентора Виккерcа, соизмеримых с показателями шероховатости поверхности, определена функция, описывающая неоднородность структурно-деформационных свойств материала вдоль трассы сканирования без влияния рельефа поверхности.

Представлены результаты изменения показателя шероховатости поверхностного слоя материала Д-16АТ в процессе циклической наработки. Описана методика экспериментальной количественной оценки пластического деформирования поверхностного слоя материала с использованием нанопрофилометра "Микрон-альфа". Получены экспериментальные данные по изменению деформационного рельефа полированной и неполированной поверхности сплава Д-16АТ при циклическом нагружении. Показано, что для мониторинга пластического деформирования поверхностного слоя можно использовать материал Д-16АТ в состоянии поставки.

Отмечено, что экспериментально полученная при индентировании диаграмма внедрения корректируется путем исключения скачка силы при начальном контакте с поверхностью затупленного индентора.

Разработан универсальный автоматизированный прибор для определения микромеханических характеристик поверхности материалов и изделий методами непрерывного вдавливания и царапания индентором. Прибор характеризуется широким диапазоном задаваемых усилий и измеряемых перемещений (включая нанометровый), компактностью и простотой.

Диаграмма внедрения, регистрируемая при индентировании, представлена в виде квадратичной функции с началом координат, смещенным по оси абсцисс влево. Этим моделируется плавность внедрения индентора при его начальном контакте с поверхностью. Регистрируемая глубина внедрения увеличивается на величину смещения. Использование квадратичной функции и скорректированной глубины внедрения обеспечивает постоянство значений твердости при различных нагрузках.

Розглянуто метод прогнозування ймовірності безвідмовної роботи приводу сонячних батарей космічного апарата на етапі його проектування. Використано регресійну модель, у якій за регресор вибрано величину динамічного опору приводу сонячної батареї. Встановлено аналітичні співвідношення між динамічним опором та ймовірністю безвідмовної роботи механічної частини приводу сонячних батарей, побудовано відповідні регресійні залежності.

Процесс формирования деформационного рельефа (ДР) на поверхности плакирующего слоя алюминиевых сплавов описывается с позиций образования и объединения кластеров вторичной фазы (ВФ) на плоских решетках с заданным координационным числом. Предложенная вероятностная модель описывает количество кластеров разной "массы" от общей концентрации ячеек ВФ. Теоретические результаты подтверждаются данными численного эксперимента. Обоснован критерий предельной концентрации кластеров, при которой процесс их накопления выходит на стадию насыщения. Расчетные оценки предельной концентрации хорошо согласуются с экспериментальными данными по насыщению ДР на поверхности плакирующего слоя при циклическом нагружении.

За циклічного навантаження конструкцій літаків у заклепкових з'єднаннях утворюються та розповсюджуються тріщини втоми, що може знизити залишкову міцність і зумовити раптове розповсюдження руйнування (Widespread Fatigue Damage - WFD). Джерелом WFD є багатоосередкове пошкодження (Multi Site Damage - MSD), для опису якого використовують статистичні методи. Оскільки довжина тріщини під час MSD обмежена відстанню між сусідніми отворами, для прогнозування межового стану в ряду заклепок необхідно знати розподіл розміру втомних тріщин, який можна одержати за розподілом часу напрацювання (кількості польотних циклів) до утворення тріщини, враховуючи залежність довжини тріщини від кількості польотних циклів. Одержано формулу для розподілу довжини тріщин, коли задана кількість польотів реальної конструкції літака. За значеннями параметрів утворення та росту дефектів виявлено, що такий розподіл можна апроксимувати степеневою функцією гіперболічного типу.

Рассмотрены особенности применения виброакустических методов диагностирования начальных трещиноподобных повреждений неметаллических элементов конструкций авиационной техники на примере изделия из стеклопластика. Представлена измерительная система и методика виброакустической диагностики. Даны рекомендации по использованию методов обработки диагностической информации для раннего обнаружения трещиноподобных повреждений элементов конструкций из стеклопластика.

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.

Предложена методика диагностирования состояния поверхностного слоя материалов методом царапанья. При царапаньи регистрируется изменение силы сопротивления движению индентора вдоль трассы сканирования. На основании разработанной модели силового воздействия на индентор определена функция структурно-деформационной неоднородности поверхностного слоя без учета влияния шероховатости поверхности. Данная функция является базовой для получения диагностической информации.

Представлены результаты использования бесконтактного интерференционного (БКИ) трехмерного профилометра для осуществления контроля качества поверхностей с нанометрической точностью. Даны предложения для более широкого использования БКИ профилометра при контроле поверхности деталей авиационных ГТД, а также оптоволоконных разъемов, качества микросхем.