Применение критериев подобия при исследовании механической прочности металлов
Автор: Жуков Владимир Андреевич, Колгатин Сергей Николаевич, Пальмов Владимир Александрович, Ветюков Михаил Михайлович, Барон Юрий Михайлович, Кириллов Николай Борисович
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 11 (74), 2018 года.
Бесплатный доступ
При строительстве уникальных зданий и сооружений большое внимание уделяется качеству конструкционных материалов. В нашей статье показана возможность использования критериев подобия процессов малоцикловой и многоцикловой усталости при разработке металлических конструкционных материалов. В состав критериев включены определяющие величины, значения которых не могут быть определены средствами измерения в процессе испытания материалов. Действенность представленных критериев показана на примере отбора составов титановых сплавов для морской техники, конструктивных и технологических параметров строительных сталей. Экспериментально установлена инвариантность критерия подобия малоциклового разрушения в искусственной морской воде титановых сплавов с пределом текучести до 785 МПа. Показана возможность оценки теоретического коэффициента концентрации напряжений сварных элементов по результатам испытания образцов при симметричном цикле растяжения-сжатия.
Критерии подобия, малоцикловая усталость, многоцикловая усталость, титановые сплавы, строительные стали, инвариантность
Короткий адрес: https://sciup.org/143170681
IDR: 143170681 | УДК: 69 | DOI: 10.18720/CUBS.74.3
The use of similarity criteria in the study the mechanical strength of metals
During the construction of high-rise buildings, a significant attention is paid to the quality of construction materials. In our article we are presenting the possibility of using the criteria of similarity of the processes of low-cycle and high-cycle fatigue in the creation of metal structural materials. The composition of the criteria includes determining values, the sizes of which are not determined by measurement in the process of testing materials. The efficiency of the presented criteria is demonstrated by the example of selection of titanium alloy compositions for marine engineering, structural and technological parameters of structural steels. The invariance of the similarity criterion of low-cycle fracture in artificial seawater of titanium alloys with yield strength up to 785 MPa was experimentally established. The possibility of evaluation of the theoretical stress concentration factor of welded elements on the test results of specimens under symmetrical cycle of stretching-compression is shown.
Список литературы Применение критериев подобия при исследовании механической прочности металлов
- Zhukov V.A. Konstruktivnaya prochnost: Konstruktsionnyye stali i splavy. Ucheb. posobiye. M.: INFRA-M, 2018. 264 s.
- Normy rascheta na prochnost oborudovaniya i truboprovodov atomnykh energeticheskikh ustanovok (PANE) G-7-002-86. Gosatomenergonadzor SSSR. M.: Energoatom izdat, 1989. 525 s.
- Sorokin G.M. O prirode ustalostnykh razrusheniy // Vestnik mashinostroyeniya. 2004. №6. s.23-26.
- Bagmutov V.P., Kondratyev O.V. Prognozirovaniye ustalostnoy prochnosti na osnove raschetnoy krivoy ustalosti // Zavodskaya laboratoriya: Diagnostika materialov. 2005. №71 (4). s.40-44.
- Sedov L.I. Razmyshleniya o nauke i ob uchenykh. M.: Nauka, 1980. 440 s.
- Bakushev S.V. Geometricheskaya i fizicheskaya nelineynaya mekhanika sploshnoy sredy. Ploskaya zadacha. M.: LIBROKOM, 2013. 308 s.
- Gorynin I.V., Oryshchenko A.S., Leonov V.P., Kudryavtsev A.S., Mikhaylov V.I., Chudakov Ye.V. Morskiye titanovyye splavy - nastoyashcheye i budushcheye // Voprosy materialovedeniya. 2014. № 2(78). s. 36-47.
- Dzhonson G. Vliyaniye sredy na razrusheniye vysokoprochnykh materialov // Razrusheniye. M.: Mir, 1976. T.3. S.731-775.
- Zhukov, V.A. Stress Corrosion Cracking and Electrochemical Potential of Titanium Alloys. Advances in Mechanical Engineering. Cham: Springer, 2016. P.169-174.
- Orlov M.R., Ospennikova O.G., Napriyenko S.A., Karachevtsev F.N. Mekhanizm malotsiklovogo ustalostnogo razrusheniya titanovogo splava VT3-1 v korrozionno-aktivnykh sredakh // Deformatsiya i razrusheniye materialov. 2017. №4. c.2-8.
- Gorynin I.V. Chechurin B.B. Titan v mashinostroyenii. M.: Mashinostroyeniye, 1990. 400 s.
- Zhukov V.A. Model razrusheniya metallov // Nauchno-tekhnicheskiye vedomosti SPbGTU. 2006. T.3. S.7-13.
- Zhukov, V.A. Dislocation-Phonon Mechanism and Interpolation Dependence of Fatigue-Damaged Structural Steel. Advances in Mechanical Engineering. Cham: Springer, 2017. P. 155-164.
- Terentev V.F., Korableva S.A. Ustalost metallov. M.: Nauka, 2015. 484 s.
- Feng R.Ch., Ruy Zh.Y., Zhang P.T., Yan Ch.F., Yi S.F. Usovershenstvovannyy metod otsenki ustalostnoy dolgovechnosti TiAl splavov // Problemy prochnosti. 2014. №2 (428). S.37-44.
- Shanyavskiy A.A. Masshtabnyye urovni protsessov ustalosti metallov // Fiz. mezomekh. 2014. T.17. №6. S.87-98.
- Troshchenko V.T. Prochnost materialov i konstruktsiy. Kiyev: Akademperiodika, 2005. 1008 s.
- Troshchenko V.T. Ustalost i neuprugost metallov pri neodnorodnom napryazhennom sostoyanii // Problemy prochnosti. 2010. №5 (407). S.14-30.
