|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформация и разрушение материалов №10 за 2025 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Механика деформации и разрушения
- К проблеме моделирования прочности составного тела с трещиной поперечного сдвига на основе несингулярных решений механики трещин С. А. Лурье1, 2*, чл.-корр. РАН, А. Д. Устенко1, 21Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, 125993, Россия2Институт прикладной механики РАН, Москва, 125040, Россия*E-mail: salurie@mail.ru, 2
DOI: 10.31044/1814-4632-2025-10-2-10Рассмотрена задача оценки прочности составной пластины из хрупкого материала, имеющей трещину продольного сдвига. Используются регулярные всюду решения в механике трещин, построенные как обобщенные и зависящие от параметра масштаба. Они найдены в виде решений неоднородных уравнений Гельмгольца с сингулярным классическим решением в механике трещин. Показано, что для построенных обобщенных решений, а также для их комбинаций, соответствующих критериям прочности, зависимость теоретически определенной концентрации напряжений от масштабного параметра обладает свойством почти стационарности. Это свойство инвариантности используется для построения решения в случае трещины поперечного сдвига в составной области. Для составного материала с трещиной поперечного сдвига обсуждаются свойства мастер-кривой, зависимость коэффициента интенсивности напряжений от полярного угла в вершине трещины и возможные особенности разрушения с учетом того, что в теории регулярных трещин масштабный параметр является дополнительной физической характеристикой микроструктуры материала.
Ключевые слова: регулярные решения, механика разрушения, составной материал, концентрация напряжений, мастер-кривые, масштабные параметры, трещина
Перспективные материалы и технологии
- Исследование механических свойств керамических материалов на основе Ca3(PO4)2—Ca2,5Na(PO4)2, полученных методом 3D-печати A. M. Мурашко1*, Я. Ю. Филиппов1, 2, канд. хим. наук, Д. С. Ларионов1, А. В. Гаршев1, 2, канд. хим. наук, Д. В. Просвирнин3, канд. техн. наук, П. В. Евдокимов1, канд. хим. наук, В. И. Путляев1, канд. хим. наук1Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, 119991, Россия2МГУ — ППИ, Провинция Гуандун, г. Шэньчжэнь, 518172, Китай3Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119991, Россия*E-mail: murashkoam@my.msu.ru, 11
DOI: 10.31044/1814-4632-2025-10-11-18Исследованы механические свойства керамических материалов на основе высокотемпературных фаз трикальциевого фосфата α-Ca3(PO4)2 и натриевого ренанита Ca2,5Na(PO4)2, а также их композиции в мольном соотношении 1:1, изготовленных методом стереолитографии. Показано, что полученная методом прессования с последующим обжигом керамика композиционного (бифазного) состава имеет наиболее высокую плотность — 92% — и предел прочности при сжатии до 120 -МПа. Для керамических материалов, синтезированных методом 3D-печати с заданной пористостью 70%, установлено влияние архитектуры порового пространства на механические свойства при сжатии. Показано, что керамика с архитектурой Кельвина обладает большей прочностью, чем керамика с архитектурой гироида. Разработан температурно-временной режим термической обработки напечатанных образцов для удаления полимерной матрицы, что позволило получить керамику без трещин. Показано, что предел прочности при сжатии 3D-керамики на основе α-Ca3(PO4)2 достигает 2,5 МПа, что приемлемо для медицинского применения.
Ключевые слова: бифазная керамика, трикальциевый фосфат Ca3(PO4)2, фаза А Ca2,5Na(PO4)2, стереолитография, 3D-печать, макропористость
Структура и свойства деформированного состояния
- Влияние гидропрессования на механические свойства ультрамелкозернистой меди А. Н. Гангало, канд. техн. наук, Е. В. Яшарова*, Л. Ф. Сенникова, канд. техн. наук, В. Д. Суровицкий, В. В. Бурховецкий, В. А. ГлазуноваДонецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина, Донецк, ДНР, 283048, Россия*E-mail: yasharova.liza@yandex.ru, 19
DOI: 10.31044/1814-4632-2025-10-19-27Исследовано влияние гидропрессования с истинной величиной разовой деформации e = 0,3—1,2 на механические свойства при растяжении меди с ультрамелкозернистой структурой, сформированной равноканальным угловым прессованием. Показано, что для получения наилучшего сочетания механических свойств ультрамелкозернистой меди обработку гидропрессованием следует проводить в интервале деформаций e = 0,6—0,9. В зависимости от величины деформации предел прочности ультрамелкозернистой меди можно дополнительно повысить на ≈10%, а сдвиговое напряжение разрушения на ≈40%. Изучены механизмы разрушения.
Ключевые слова: гидропрессование, равноканальное угловое прессование, деформация, медь, ультрамелкозернистая структура, прочность, пластичность
Диагностика и методы испытаний
- Влияние предварительного циклического нагружения на поврежденность и кинетику разрушения однонаправленного композиционного материала на основе углеродных волокон М. Р. Тютин1*, канд. техн. наук, Л. Р. Ботвина1, д-р техн. наук, А. И. Болотников1, А. А. Свиридов2, канд. техн. наук, М. В. Павлов21Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия2Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Жуковский, Московская область, 140180, Россия*E-mail: mtyutin@imet.ac.ru, 28
DOI: 10.31044/1814-4632-2025-10-28-40Изучено влияние предварительной циклической деформации на прочностные свойства и кинетику разрушения однонаправленного полимерного композиционного материала с углеродными волокнами. Проанализировано влияние амплитуды предварительного циклического нагружения на поврежденность, исследованную методом компьютерной томографии, параметры акустической эмиссии и характеристики локального деформированного состояния, оцененные методом корреляции цифровых изображений. Установлено, что предварительное циклическое нагружение приводит к росту предела прочности и повышению работы разрушения. Исследование полей деформации показало, что разрушение образца происходит с образованием множественных дефектных участков, отличающихся повышенной локальной деформацией. Установлено, что предварительное циклическое нагружение приводит к зарождению дефектов в объеме образца, вызывающих раннее начало разрушения матрицы и развитие расслоений по границе волокно—матрица, что подтверждено результатами частотно-энергетического анализа сигналов акустической эмиссии на различных стадиях разрушения.
Ключевые слова: однонаправленный композиционный материал, углеродные волокна, усталость, акустическая эмиссия, корреляция цифровых изображений, поврежденность, компьютерная томография
- Памяти Вячеслава Михайловича Матюнина , 40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|