Прогнозування швидкості росту втомних тріщин після одноразового перевантажування в алюмінієвих сплавах - Автореферат

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя Науковий керівник-доктор технічних наук, професор ЯСНІЙ Петро Володимирович, Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, проректор з наукової роботи кандидат технічних наук, доцент ГАЛУЩАК Михайло Петрович, Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя доцент кафедри менеджменту Захист відбудеться “15” листопада 2002 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м.Запропоновано декілька сотень рівнянь швидкості РВТ, використання яких дає змогу робити прогноз поширення втомних тріщин. Вивчення закономірностей, кількісна оцінка впливу одноразових перевантажувань на кінетику РВТ, аналітичне відтворення швидкості РВТ після перевантажування має ключове значення для розробки адекватних моделей РВТ в умовах нерегулярного навантаження. Впливу одноразових перевантажувань розтягом на швидкість РВТ досліджували В.Т. Для пояснення ефекту затримки РВТ запропоновано низку моделей РВТ, найбільш відомі з них базуються на: теорії залишкових стискувальних напружень, закритті тріщини і затупленні вершини тріщини. Зокрема нехтується початковим етапом(запізнення затримки) затримки РВТ, а швидкість РВТ визначається через залишковий коефіцієнт інтенсивності напружень, а не залишкові напруження.У першому розділі зроблено огляд літературних джерел, проаналізовано особливості втомного руйнування матеріалів на стадії поширення втомних тріщин під дією циклічного навантаження. Аналіз літератури дає підстави стверджувати, що на сучасному етапі важливого значення надається дослідженню міцності і втомної довговічності матеріалів із наявними в них тріщинами. Це звязано із необхідністю забезпечення надійності і живучості елементів конструкції машин, що працюють під дією циклічного навантаження, особливо в умовах підвищеної небезпеки, а також необхідністю продовження ресурсу експлуатації машин та механізмів. Зроблено аналіз формул і моделей поширення втомної тріщини при регулярному навантаженні, в тому числі тих які дають змогу врахувати вплив асиметрії циклу навантаження.Швидкість РВТ за регулярного навантаження і після одноразових перевантажувань досліджували при частоті 10Гц, температурі Т=293К. Коефіцієнти асиметрії циклу навантаження R =0; 0,3; 0,5; 0,7, коефіцієнти перевантажування Qol=Pol/Pmax =1,4; 1,7; 2(Pol, Pmax - максимальні зусилля циклу перевантажування і регулярного навантаження) визначали на основі програмного аналізу випадкової послідовності зусиль на нижню кореневу частину крила транспортного літака АН-140, на етапі польоту. Швидкість РВТ при регулярному навантаженні в алюмінієвому сплаві Д16ЧТ досліджували за коефіцієнтів асиметрії R=0; 0,3; 0,5; 0,7, згідно запропонованої в розділі 2 методики. Для аналітичного опису середньоамплітудних ділянок швидкості РВТ використали модифіковану модель Уокера, записану в наступному вигляді: ,(1) де C0 =1,1?10-11 (м/цикл)/(МПА )n, n=3,58-сталі швидкості РВТ визначені при R=0; CR - коефіцієнт, який залежить від R. m=0,6-коефіцієнт урізання рівня асиметрії циклу навантаження(Уокера), визначений за експериментальними даними при R=0; 0,3; 0,5. Швидкість РВТ при регулярному навантаженні в алюмінієвому сплаві Д16Т досліджували за асиметрії R=0,1.Швидкість РВТ після одноразових перевантажувань визначається модифікованою формулою Уокера, записаною у вигляді (14) де визначається за формулою: ,(15) де - залишкове напруження , що визначається за формулою: (16) Формула (16) є параболою з вершиною в точці з координатами (l-l0= , = ), яка починається в точці перевантажування з координатами (l-l0=0, =0) і закінчуються в точці (l-l0= , =0), коли швидкість РВТ вважається стабілізованою. В формулі (16) використовуються наступні параметри і коефіцієнти: - максимальне залишкове напруження, визначається відносно мінімальної швидкості РВТ після перевантажування , за формулою (13): ,(17) тут - мінімальна швидкість РВТ після перевантажування (7); ,(18) де - довжина пластичної зони перевантажування, - довжина пластичної зони, створеної циклом регулярного, коли виконується умова стабілізації швидкості РВТ: .На базі електрогідравлічної випробувальної машини СТМ-100 з керуючим IBM сумісним ПК розроблено методики дослідження швидкості РВТ після одноразових перевантажувань розтягом пластин з центральною тріщиною за різних асиметрій циклу навантаження. Підвищення асиметрії циклу навантаження від 0 до 0,7 приводить до істотного зростання швидкості РВТ в координатах V~?K, в 1,2 рази збільшує критичний КІН Kfc і майже вдвічі зменшує розмах порогового КІН ?KTH.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ