Термоактиваційний аналіз руйнування матеріалів в умовах нестаціонарного деформування (шийкоутворення) - Автореферат

Міністерство освіти і науки УкраіниРобота виконана в Житомирському інженерно-технологічному інституті Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Чаусов Микола Георгійович, Інститут проблем міцності НАН України (м. Захист відбудеться “5 ”жовтня 2000 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 в Тернопільському державному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м.Задачі пошуку оптимальних механічних властивостей існуючих конструкцій і нових матеріалів у високотемпературній області, особливо для відповідальних конструкцій, руйнування яких приводить до важких економічних наслідків, на теперішній час є досить актуальними. Існуючі методики прогнозування довготривалої міцності із застосуванням досягнень термоактиваційного аналізу не враховують стадію нестаціонарної геометрії при пластичному деформуванні матеріалів, що і зумовлює необхідність досліджень в закритичній області деформування і визначає мету даної роботи. Дослідження кінетики деформування на закритичній стадії виконано на основі розробленого програмно-апаратного комплексу і запропонованої методики дослідження деформованих зразків, що базуються на методах сіток та обробки відеоінформації. Практичне значення одержаних результатів: створено програмно-апаратний комплекс для дослідження деформування матеріалів, що дозволяє візуально спостерігати на персональному компютері в реальному масштабі часу весь процес деформування, в автоматичному режимі визначати геометричні параметри деформування, проводити покадрову автоматизовану обробку профілю досліджуваних зразків, аналізувати зміну окремих ділянок зразка; У публікаціях, написаних у співавторстві, здобувачеві належить: в роботі [1] - застосування скейлінгової та параметричної моделі для теоретичного визначення профілю шийки зразка; в роботі [2] - уточнення скейлінгової і параметричної моделі з урахуванням рівномірної деформації; в роботі [3] - методика досліджень процесу деформування за допомогою програмно-апаратного комплексу та результати експериментального дослідження алюмінієвих зразків на закритичній стадії; в роботі [7] - результати експериментального дослідження поліетиленових зразків на закритичній стадії; в роботі [8] - компютерне моделювання процесу пластичної деформації; в роботі [9] - ідея застосування програмно-апаратного комплексу для дослідження кінетики деформування матеріалів; в роботі [10] - структура програмно-апаратного комплексу для дослідження процесу деформації; в роботі [14] - результати термоактиваційного аналізу руйнування з врахуванням шийкоутворення для стальних зразків.Процеси, що проходять в районі шийки, в застосуванні до задач термоактиваційного аналізу досліджені мало, а результати досліджень різних авторів часто суперечливі. Вирішення задач термоактиваційного аналізу потребує внесення поправки на деформацію в шийці в закритичній області деформування. Вперше для описання профілю шийки зразка після руйнування використаний скейлінговий підхід, який має фізичний смисл і значно спрощує описання профілю зразка. В четвертому розділі приводяться результати досліджень деформування зразків із алюмінію, міді та поліетилену, що виконані за допомогою програмно-апаратного комплексу; описується база даних матеріалів, яка була створена для використання її для експрес прогнозування довготривалої міцності; враховується закритична стадія деформування при термоактиваційному аналізі і виконується прогнозування довготривалої міцності для різноманітних матеріалів. З врахуванням шийкоутворення одержуємо систему (5), що врахувує закритичну стадію деформування при термоактиваційному аналізі руйнування матеріалів, що дозволяє покращити прогнозування довготривалої міцності у порівнянні з моделлю, яка не враховує шийкоутворення: (5) де-час до руйнування зразка; - швидкість деформації, 10-13 с - за порядком величини близько до періоду коливань атомів у твердих тілах; U0-енергія активації; g - активаційний обєм; - еквівалентне стаціонарне напруження; Т-абсолютна температура середовища; R-газова постійна; SB - границя міцності; r-еквівалентний множник; b - безрозмірний параметр; m - показник зміцнення; Ts - температура плавлення матеріалу.На основі підходів термоактиваційного аналізу встановлено, що існуючі методи прогнозування довготривалої міцності за результатами короткочасних випробовувань не враховують стадію нестаціонарної геометрії при пластичному деформуванні матеріалів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ