|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформация и разрушение материалов №1 за 2023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Механика деформации и разрушения
- Влияние собственных остаточных напряжений на сопротивление сварного соединения хрупкому разрушению С. А. Соколов*, д-р техн. наук, Д. Е. ТулинСанкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, 195251, Россия*E-mail: sokolov-sa@rambler.ru, 2
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-1-2-10Исследовано влияние остаточных сварочных напряжений на вероятность хрупкого разрушения сварного соединения с трещиной. Изучен процесс упругопластического деформирования материала в области вершины трещины при действии растяжения и поля остаточных напряжений. Анализ напряженного состояния выполнен методом конечных элементов с учетом упругопластических свойств материала. Для учета случайной природы поля остаточных сварочных напряжений использован метод статистического моделирования (метод Монте-Карло). Предложена методика учета остаточных напряжений при расчете сварных конструкций на сопротивление хрупкому разрушению. На основании полученных результатов дана оценка минимальной температуры, при которой можно провести первое нагружение сварной конструкции с трещиноподобным дефектом.
Ключевые слова: сварное соединение, трещина, дефект сварки, остаточные напряжения, хрупкое разрушение, напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов, статистическое моделирование
Перспективные материалы и технологии
- Деформация и разрушение монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов CMSX-4 и CMSX-10 в условиях ползучести и усталостного нагружения А. И. Епишин*, д-р физ.-мат. наук, М. И. Алымов, чл.-корр. РАНИнститут структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия*E-mail: a.epishin2021@gmail.com, 11
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-1-11-18Монокристаллы сплавов CMSX-4 и CMSX-10 испытаны на ползучесть в температурном интервале 750—1100 °C и малоцикловую усталость при 700 °C. Показано, что вид кривых ползучести зависит от температуры испытания. Установлено, что при испытании на ползучесть и усталостную прочность разрушение образцов происходит с литейных приповерхностных пор. Поры значительно снижают усталостную долговечность, но существенно не влияют на длительную прочность.
Ключевые слова: никелевые жаропрочные сплавы, монокристаллы, ползучесть, усталость, разрушение, пористость
Диагностика и методы механических испытаний
- О параметрах статистических распределений микротвердости и их взаимосвязи с характеристиками локальной деформации и коэффициентом затухания ультразвуковых волн А. В. Ларионова*, Л. Р. Ботвина, д-р техн. наукИнститут металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия*E-mail: larionovaav98@gmail.com, 19
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-1-19-27Приведены результаты исследования сталей 20 и 15Х2ГМФ методами измерения микротвердости, затухания ультразвуковых волн и локальной деформации зерен. Для оценки состояния материала предложено использовать статистические параметры кумулятивных распределений микротвердости. Развит новый подход к статистической оценке состояния материала с использованием квантильных распределений микротвердости. Проведено сравнение сигмоидальных и квантильных распределений, установлена взаимосвязь параметров статистических распределений с коэффициентом затухания ультразвуковых волн, относительным сужением и относительным удлинением зерен. Показано преимущество квантильных распределений по сравнению с сигмоидальными, поскольку они более чувствительны к изменению прочностных свойств материала и требуют меньшего количества параметров. Предложенный метод статистической оценки механических свойств позволяет оценить напряженно-деформированное состояние материала в процессе эксплуатации.
Ключевые слова: механические свойства, микротвердость, статистические распределения, микроструктура, коэффициент затухания ультразвуковых волн
- Размерный эффект, наблюдаемый при испытании на изгиб образцов из фибробетона М. Р. Тютин1*, канд. техн. наук, Л. Р. Ботвина1, д-р техн. наук, А. Н. Шувалов2, канд. техн. наук, Т. Б. Петерсен3, канд. техн. наук, В. П. Левин1, 4, канд. физ.-мат. наук, А. А. Синеев2, В. Г. Соловьев2, канд. техн. наук1Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия2Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Москва, 129337, Россия3ООО «Диапак», Москва, 125367, Россия4Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, 105005, Россия*E-mail: mtyutin@imet.ac.ru, 28
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-1-28-40Исследовано влияние армирования базальтовым волокном в количестве 0,6% (об.) на проявление размерного эффекта для бетона из портландцемента ЦЕМ II / А-К(Ш-И) 42.5Н (ГОСТ 31108—2016). Для этого проведены испытания на трехточечный изгиб геометрически подобных образцов длиной L = 1075, 465 и 215 мм и шириной D = 40, 93 и 215 мм соответственно, имеющих центральный надрез длиной a0; для всех образцов выполнялись условия L / D = 5, a0 / D ≈ 0,3. Исследованы механические свойства, параметры акустической эмиссии, характеристики локального деформированного состояния, оцененные методом корреляции цифровых изображений, размер зоны процесса разрушения в вершине надреза, определенный с применением ультразвуковой дефектоскопии. По данным изменения параметров акустической эмиссии и главных деформаций в вершине надреза проанализирована стадийность разрушения. Номинальная прочность снижалась с увеличением размера образца. Отмечено влияние размера образца и на параметры акустической эмиссии, величину главных деформаций и размер зоны процесса разрушения. Установлено, что введение базальтового волокна в состав бетона снижает его номинальную прочность, повышает энергию разрушения и уменьшает размерный эффект.
Ключевые слова: фибробетон, трехточечный изгиб, акустическая эмиссия, размерный эффект, коэффициент затухания ультразвуковых волн, зона процесса разрушения, корреляция цифровых изображений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|