Дискретные свойства неупругости аустенитной стали и сплавов на основе Al и Ti при периодическом деформировании

Г. Г. Писаренко$^{1}$, А. В. Войналович$^{2}$, А. Н. Майло$^{1}$

$^{1}$Институт проблем прочности имени Г.С. Писаренко НАН Украины, ул. Тимирязевская, 2, 01014 Киев, Украина
$^{2}$Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, ул. Героев Обороны, 15, 03041 Киев, Украина

Получена: 13.05.2019; окончательный вариант - 08.10.2019. Скачать: PDF

В работе представлены характеристики диссипативных свойств стали и сплавов при разных условиях циклического деформирования лабораторных образцов, полученные методом нормированного размаха амплитуд дискретных деформаций. Амплитудные характеристики дискретных деформаций поверхности материала лабораторного образца сопоставлены в широком диапазоне деформаций. С использованием разработанного контактно-резонансного метода измерения дискретных неупругих деформаций поверхностного слоя металлических материалов получены кинетические характеристики их рассеянного повреждения, которое проявляется в нестабильности неупругих деформаций при периодическом нагружении в виде процессов упрочнения–разупрочнения. Выявленная повторяемость экстремумов кинетической характеристики неупругости показала стохастическую закономерность, исследованную в работе. Выполненная систематизация результатов исследования позволила выявить корреляционную связь характеристик неупругих деформаций поверхности нагружённого металла с циклической долговечностью. На базе экспериментально-расчётных данных в пределах структурно-энергетической теории усталости обосновано применение рекуррентного ряда для определения долговечности по критерию упрочнения. При сканировании поверхности образцов материала предложенным методом получены амплитудные характеристики деформирования локальных объёмов материала в зоне сканирования. Амплитудный спектр сканирования, соответствующий состоянию деформационных дефектов поверхности, представляет генеральную совокупность результатов, определённых по методу нормированного размаха. Он объединяет результаты серии последовательных измерений неупругих деформаций, развившихся в поверхностном слое материала лабораторного образца с монотонным возрастанием интенсивности степени рассеянной повреждённости в процессе многоциклового нагружения.

Ключевые слова: усталость, неупругость, точка бифуркации, рассеянная повреждённость, параметр Херста.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i02/0261.html

PACS: 05.65.+b, 46.50.+a, 62.20.F-, 62.20.M-, 81.40.Jj, 81.40.Np


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. В. Ф. Терентьев, С. А. Кораблева, Усталость металлов (Москва: Наука: 2015).
  2. А. И. Гневко, МиТОМ, № 4: 3 (2008).
  3. В. Т. Трощенко, Л. А. Хамаза, Механика рассеянного усталостного повреждения металлов и сплавов (Киев: Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины: 2016).
  4. В. Г. Бурдуковский, И. С. Каманцев, Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 75, № 7: 36 (2009).
  5. В. С. Иванова, Синергетика и фракталы в материаловедении (Москва: Наука: 1994).
  6. В. С. Иванова, МиТОМ, № 9: 12 (2006).
  7. В. Е. Панин, Т. Ф. Елсукова, А. В. Панин, О. Ю. Кузина, П. В. Кузнецов, Физическая мезомеханика, 7, № 2: 5 (2004).
  8. Т. Ю. Яковлева, Локальная пластическая деформация и усталость металлов (Киев: Наукова думка: 2003).
  9. А. Н. Майло, Проблемы прочности, № 3: 124 (2009).
  10. В. Т. Трощенко, Усталость металлов при неоднородном напряженном состоянии (Киев: Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины: 2011).
  11. Л. В. Кукса, А. В. Черепенников, Известия ВолгГТУ, 2, № 10: 118 (2008).
  12. В. И. Данилов, Л. Б. Зуев, Успехи физики металлов, 9, № 4: 371 (2008). Crossref
  13. E. A. Alfyorova and D. V. Lychagin, Mechanics of Materials, 117: 202 (2018). Crossref
  14. В. П. Селяев, Т. А. Низина, А. С. Балыков, Д. Р. Низин, А. В. Балбалин, Вестник ПНИПУ. Механика, № 1: 129 (2018). Crossref
  15. Г. Г. Писаренко, А. Н. Майло, Пробл. прочности, № 2: 167 (2016).
  16. Г. Г. Писаренко, О. В. Войналович, А. Н. Майло, Праці Міжнародної науково-технічної конференції «Пошкодження матеріалів під час експлуатації, методи його діагностування і прогнозування» (19–22 вересня, 2017, Тернопіль) (Тернопіль: 2017), c. 38.