|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформация и разрушение материалов №3 за 2023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы прочности и пластичности
- O нестабильности пластической деформации автоколебательного типа при растяжении никеля М. В. Надежкин*, канд. техн. наук, С. А. Баранникова, д-р физ.-мат. наук, Л. Б. Зуев, д-р физ.-мат. наукИнститут физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, 634055, Россия*E-mail: mvn@ispms.tsc.ru, 2
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-3-2-8Исследовано поведение фронтов локализованной пластичности, соответствующих нестабильности деформации автоколебательного типа, которые многократно проходят по одной и той же области образцов полуфабрикатного никеля НП2 (Ni ≥ 98,5% (мас.)). На кривой пластического течения при комнатной температуре, начиная от условного предела текучести, последовательно возникают скачки напряжений, природа которых обусловлена формированием двойников и дислокационных полос скольжения, выходящих на поверхность материала. По мере снижения скорости деформирования из-за удлинения образца форма деформационных скачков непрерывно изменяется. Скачки напряжений связаны с образованием макроскопических одиночных полос локализованной деформации, которые визуализированы методом корреляции цифровых спекл-изображений с периодичностью 200 мкс. Движение деформационного фронта сопровождается ростом деформирующего напряжения, т. е. деформационным упрочнением. Установлены кинетические характеристики полос локализованной пластической деформации.
Ключевые слова: прерывистая текучесть, полоса Людерса, эффект Портевена—Ле Шателье, пластическая деформация автоколебательного типа, никель
Перспективные материалы и технологии
- Влияние способа введения наночастиц WO3 в расплав сплава системы Al—Si—Cu на структуру и твердость получаемого композита С. В. Курганов1, А. Г. Колмаков2, 3, чл.-корр. РАН, Ю. А. Курганова3*, д-р техн. наук, М. Д. Говоров3, С. Ю. Котцов4, А. Е. Баранчиков4, канд. хим. наук, О. С. Иванова4, канд. хим. наук, В. К. Иванов4, чл.-корр. РАН, М. Е. Пруцков21Научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроугольных изделий, Электроугли, Московская обл., 142455, Россия2Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия3Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, 105005, Россия4Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, 119991, Россия*E-mail: kurganova_ya@mail.ru, 9
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-3-9-17Исследованы структура и твердость алюмоматричного композиционного материала на основе сплава системы Al—Si—Cu, армированного наночастицами WO3 путем жидкофазного замешивания в расплав по двум вариантам: в смеси с порошком меди и без него. Подтверждено наличие транспортного эффекта медного порошка, обеспечивающего равномерное распределение наночастиц WO3 в объеме композита. Наиболее однородная структура и высокая твердость композиционного материала достигнуты в случае введения 1% (мас.) смеси порошков WO3 и Cu при их массовом соотношении 1:3.
Ключевые слова: сплав Al—Si—Cu, оксид вольфрама WO3, нанопорошок, структура, твердость, транспортный эффект меди
- Прочностные характеристики материалов на основе твердых растворов халькогенидов висмута и сурьмы р- и n-типов проводимости, полученных различными методами Л. Д. Иванова*, канд. техн. наук, И. Ю. Нихезина, А. Г. Мальчев, А. С. Баикин, канд. техн. наук, С. В. Шевцов, канд. хим. наукИнститут металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия*E-mail: ivanova@imet.ac.ru, 18
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-3-18-26Изучены механические свойства при сжатии для материалов на основе твердых растворов Bi2Te3—Bi2Se3 (20 мол.% Bi2Se3) п-типа проводимости, легированного Hg2Cl2, и Sb2Te3—Bi2Te3 (25 мол.% Bi2Te3) р-типа проводимости, легированного свинцом и избытком теллура (2 мас.%). Образцы получали горячим прессованием, экструзией и искровым плазменным спеканием порошков, приготовленных спиннингованием расплава и измельчением слитка в вихревой мельнице. Фрактограммы сколов исследовали с помощью электронной растровой микроскопии. Наибольшие пределы прочности = 168 МПа (материал п-типа проводимости) и = 133 МПа (материал р-типа проводимости) имели образцы, полученные экструзией порошка, приготовленного спиннингованием расплава.
Ключевые слова: твердые растворы халькогенидов висмута и теллуридов висмута и сурьмы, плотность, предел прочности, относительное удлинение, фрактограмма
Диагностика и методы механических испытаний
- Многоуровневая модель расчета прочности и ресурса металлокомпозитного бака высокого давления Н. В. Еремин*, канд. техн. наук, Е. В. Москвичев, канд. техн. наукФедеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Красноярск, 660049, Россия*E-mail: kaizoku813@gmail.com, 27
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-3-27-35Предложен подход к многоуровневому моделированию деформирования и разрушения металлокомпозитного бака высокого давления. Суть подхода заключается в применении взаимосвязанных численных моделей, соответствующих различным масштабным уровням. На микроуровне, в системе волокно—матрица, моделируется репрезентативный элементарный объем однонаправленного композиционного материала, для которого определяются механические свойства и параметры разрушения. На мезоуровне рассматривается модель ортотропного слоистого композиционного материала, состоящего из однонаправленных лент, уложенных под различными углами. На макроуровне моделируется конструкция металлокомпозитного бака, состоящего из металлического лейнера и многослойной композитной оболочки с учетом ее прогрессирующего разрушения или ползучести. Особенностью представленного подхода является использование результатов экспериментов как в качестве исходных данных, так и для валидации моделей деформирования и разрушения. Применение многоуровневого моделирования продемонстрировано на примере расчета прочности и ресурса металлокомпозитного бака высокого давления для космических аппаратов. По результатам расчета определено разрушающее давление бака при статическом нагружении по критерию разрушения композитной оболочки, а также ресурс бака при ее ползучести.
Ключевые слова: металлокомпозитный бак, композиционный материал, конечно-элементная модель, разрушение, прочность, ползучесть, ресурс
- Усталостная долговечность поликарбоната для 3D-печати при циклическом растяжении И. К. Андрианов1, 2, канд. техн. наук1Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, Комсомольск-на-Амуре, 681000, Россия2Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, 681013, РоссияЕ-mail: ivan_andrianov_90@mail.ru, 36
DOI: 10.31044/1814-4632-2023-3-36-40Проведено экспериментально-теоретическое исследование усталостного разрушения образцов, изготовленных из поликарбонатной нити методом 3D-печати. На основании модели Вейбулла построена аппроксимирующая зависимость максимального напряжения в цикле от числа циклов до разрушения, определены параметры модели. Для оценки саморазогрева поликарбоната при циклическом нагружении рассмотрены петли гистерезиса на диаграммах напряжений, получены данные об изменении теплового состояния изделий при усталостном разрушении.
Ключевые слова: циклическое растяжение, кривая усталости, 3D-печать, поликарбонат, напряжения, деформации
Юбилеи
- Виктору Евгеньевичу Громову — 75 лет , 48
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|