|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформация и разрушение материалов №1 за 2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Механика деформации и разрушения
- Моделирование напряженно-деформированного состояния канатов закрытой конструкции при растяжении и кручении В. Ф. Даненко*, канд. техн. наук, Л. М. Гуревич, д-р техн. наукВолгоградский государственный технический университет, Волгоград, 400005, Россия*E-mail: omd@vstu.ru, 2
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-1-2-9Проведено компьютерное конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния элементов закрытого каната в условиях совместного растяжения и кручения. Установлено перераспределение осевых усилий и крутящих моментов в поперечных сечениях слоев при поворотах каната под действием внешнего крутящего момента, что приводит к снижению запаса прочности каната, нарушению совместности осевых и радиальных перемещений по слоям и структурной целостности каната в виде обрыва проволок наружного слоя.
Ключевые слова: канат закрытой конструкции, конечно-элементное моделирование, напряженно-деформированное состояние, проволока, профиль, сердечник, слой каната, растяжение, кручение, усилие, момент, эквивалентное напряжение, деформация, коэффициент запаса
Перспективные материалы и технологии
- Анализ эффективности функционально-ориентированных композиционных покрытий из материалов с термоупругими мартенситными превращениями Ж. М. Бледнова1*, д-р техн. наук, Н. А. Махутов2, чл.-корр. РАН, П. О. Русинов1, д-р техн. наук, Д. В. Дмитренко1, канд. техн. наук, Э. Ю. Балаев11Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, 350072, Россия2Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, Москва, 119334, Россия*E-mail: blednova@mail.ru, 10
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-1-10-18Обсуждается эффективность многофункциональных композиционных покрытий, состоящих из промежуточного адгезионного слоя и поверхностного износостойкого слоя, испытывающего термоупругие мартенситные превращения (ТМП). На примере лопасти гребного винта показано, что материалы с ТМП в составе поверхностной композиции обеспечивают эффективную реакцию к внешним воздействиям (повышение предела выносливости в морской воде на 30%, износостойкости в 3,0—3,2 раза, кавитационной стойкости в 15—20 раз по сравнению с основой) и адаптацию к условиям нагружения, способствующую повышению ресурса. Оценка напряженно-деформированного состояния гребного винта с композиционным покрытием Ni—TiNiZr—TiNiCo показала снижение напряжений в наиболее опасной зоне и подтвердило целесообразность использования материалов с ТМП для повышения надежности.
Ключевые слова: многофункциональные композиционные покрытия, функционально-ориентированные покрытия, «интеллектуальные» слои, термоупругие мартенситные превращения (ТМП), напряженно-деформированное состояние (НДС)
Прикладные вопросы прочности и пластичности
- Особенности границы соединения биметалла латунь—инвар, полученного сваркой взрывом А. Ю. Малахов*, канд. техн. наук, И. В. Сайков, канд. техн. наук, И. В. Денисов, канд. техн. наукФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук им. А. Г. Мержанова, Черноголовка, 142432, Россия*E-mail: malakhov@ism.ac.ru, 19
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-1-19-23Исследованы структура, морфология, микротвердость и прочность на отрыв сварного соединения латунь Л63—инвар 36Н, полученного сваркой взрывом. При выбранных параметрах сварки и толщине пластин (латунь — 12 мм, инвар — 8 мм) форма границы соединения — волнообразная со стабильными параметрами (амплитудой и длиной). Во впадинах и на гребнях волн обнаружены литые включения состава CuZnFeNi микротвердостью до 500 HV. Установлено, что микротвердость околошовной зоны со стороны латуни выше микротвердости основного материала на 50, со стороны инвара — на 20%, предел прочности соединения на отрыв составляет 550 MПа, что выше прочности исходных материалов.
Ключевые слова: сварка взрывом, латунь Л63, инвар 36Н, термобиметалл
- Влияние зоны термического воздействия, образующейся при лазерном раскрое, на процесс гибки заготовки из алюминиевого сплава Ю. С. Горшков1, канд. техн. наук, Я. А. Ерисов1,2*, д-р техн. наук, И. Н. Петров1, А. О. Кузин1, С. В. Сурудин1, канд. техн. наук1Самарский университет, Самара, 443086, Россия2Самарский федеральный исследовательский центр РАН, Самара, 443001, Россия*E-mail: yaroslav.erisov@mail.ru, 24
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-1-24-28В программе PAM-Stamp 2G выполнено моделирование процесса инструментальной гибки заготовки из алюминиевого сплава AМг5 с учетом и без учета зоны термического влияния, образующейся при лазерном раскрое листа. Для описания зоны термического влияния адаптирована опция расчета сварных заготовок. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния заготовки в процессе гибки с различным радиусами гиба и с учетом различной ширины зоны термического влияния. Установлено, что влияние зоны термического влияния шириной до 4,5 мм на толщину заготовки в процессе гибки незначимо.
Ключевые слова: лазерный раскрой, зона термического воздействия, моделирование, гибка, напряженно-деформированное состояние, радиус гиба
- Моделирование микропластичности и механического поведения пористых материалов И. К. Архипов1, д-р техн. наук, В. И. Абрамова1, канд. техн. наук, А. Е. Гвоздев1*, д-р техн. наук, А. Г. Колмаков2, 3, чл.-корр. РАН, А. В. Панин3, д-р физ.-мат. наук1Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого, Тула, 300026, Россия2ИМЕТ РАН, Москва, 119334, Россия3ИФПМ СО РАН, Томск, 634055, Россия*E-mail: gwozdew.alexandr2013@yandex.ru, 29
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-1-29-33Предложена модель механического поведения структурно-неоднородных пористых металлических материалов, которые рассматриваются как композит, представляющий собой трехкомпонентную среду, состоящую из пор, упругой части матрицы и зон микропластичности. Основное внимание уделено концентрации микропластических зон, возникающих в окрестностях пор при одноосном растяжении. Рассмотрено влияние микропластичности на эффективную диаграмму нагружения применительно к образцам из стали 07Х18Н12М2 различной пористости, полученным послойным лазерным спеканием порошка. Результаты расчета сопоставлены с экспериментальными данными, показана их удовлетворительная корреляция.
Ключевые слова: математическая модель, пористые композиционные материалы, микропластическая деформация, лазерное спекание, эффективная диаграмма нагружения
Диагностика и методы механических испытаний
- Исследование разрушения литейных алюмоматричных композиционных материалов с различными наполнителями в условиях ударного нагружения Ицзинь Чэнь, Ю. А. Курганова*, д-р техн. наук, А. И. Плохих, канд. техн. наук, С. Д. Карпухин, канд. техн. наук, С. П. ЩербаковМГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, Россия*E-mail: kurganova_ya@mail.ru, 34
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-1-34-39Исследованы алюмоматричные композиционные материалы на основе технического алюминия АД0. В качестве наполнителей выбраны порошок SiC, вискеры и нановолокна Al2O3. Установлено, что выбранные наполнители незначительно повышают плотность и оказывают модифицирующее влияние на микроструктуру. Максимальное измельчение зерна (на 35,3%) достигнуто в композите, модифицированном нановолокнами Al2O3. Этот композит демонстрирует квазихрупкий характер разрушения и наибольшую работу разрушения.
Ключевые слова: алюмоматричный композиционный материал, карбид кремния, оксид алюминия, волокна, частицы, механическое замешивание, ударный изгиб, работа удара
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|