Прогнозирование усталостной долговечности металлических конструкций на основании измерений накопления пластических деформаций на двух масштабных уровнях

• Автор: Гуревич, Марк Иосифович
• Шифр специальности: 05.08.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 360 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение б
Глава 1. Анализ видов повреждений конструкций в эксплуатации и «предельные сроки службы конструкции
Глава 2. Развитие представлений о накоплении структурных повреждений в конструкционных материалах при циклическом нагружении
2.1. О роли пластической деформации в процессе накопления усталостных повреждений
2.2. О роли поверхности в процессе усталостного разрушения
Глава 3. Развитие подходов к учету усталостной долговечности судовых конструкций и концепция оценки долговечности, скоростных судов.
Глава 4. Разработка, опробирование и оценка точности показаний датчиков дисперсии деформации (ДДД).
4.1. Научные предпосылки к разработке датчика
4.2. Конструкция и технология изготовления ДДД
4..3. Опробирование ДДД на образцах
4.3.1. Задачи, материал, оборудование
, 4.3.2. Отработка способов крепления датчиков
4.3.3. Проверка чувствительности показаний ДДД
4.3.4. Оценка точности измерения параметров:
средняя деформация (Еср)
и дисперсия деформаций (Д)
4.3.5. Разработка бортового комплекса измерений
4.4. Использование ДДД для ускорения определения усталостных характеристик образцов и деталей и основные положения

методологии практических оценок усталостной долговечности образцов и элементов конструкций.
Глава 5. Разработка методики испытаний крупногабаритных узлов и натурных конструкций СПК и экранопланов.
5.1. Оценки поврежденности корпусных конструкций СПК (судов на подводных крыльях).
5.1.1. Задачи и методика проведения испытаний.
5.1.2. Анализ результатов испытаний*йа речных пассажирских СПК типа «Восход » (пр. 352).
5.1.3. Анализ результатов испытаний на речных пассажирских СПК типа «Метеор» (пр. 342).
5.1.4. Анализ результатов испытаний на головном морском пассажирском СПК «Циклон» (пр. 1235)
5.1.5. Анализ результатов испытаний ДДД на СПК и расчетная оценка долговечности.
5.2. Анализ результатов испытаний пилона изделия зав. № С-12 (пр. 19500)
5.3. Разработка методики определения вероятностного распределения долговечности сварных узлов из сталей АК-ЗЗШ и 12Х18Н10Т.
5.4. Результаты испытаний крюка запорного устройства (пр. 904).
5.5. Анализ сравнительных испытаний на выносливость сварных соединений из сплава 1561 с использованием ДДД.
Глава б. Разработка методик ускоренного получения усталостных характеристик изделий машиностроительной части.
6.1. Ускоренные испытания на усталость шатунов двигателя с помощью ДДД.
6.2. Испытания дисков колес автомобиля ГАЗ 2410 с использованием ДДД.

6.3. Использование ДДД для оценки долговечности партий изделий, изготовленных по различной технологии.
6.3.1. Обработка результатов испытаний шатунов двигателя автомбиля ГАЗ-66 методом Митропольского-Шашина.
6.3.2. Обработка показаний ДДД, установленных на шатунах двигателя автомобиля ГАЗ-66.
6.3.3. Обработка показаний ДДД, установленных на шатунах двигателя автомобилей ГАЗ 24-10 и ГАЗ 52-04.
6.4. Использование ДДД для получения распределения усталостной долговечности по результатам испытаний одного сварного узла.
Глава 7. Методические рекомендации по оценке усталостной долговечности конструкций судов с использованием ДДД.
7.1. Образцы, детали, узлы подвергаются одноступенчатым усталостным испытаниям до разрушения.
7.2. Образцы, детали, узлы, суда подвергаются одноступенчатым испытаниям до определенного (фиксированного) числа циклов нагружения при известном предельном значении накопленной деформации.
7.3. Прогноз усталостной долговечности конструкций судов в условиях эксплуатации.
7.4. Определение эквивалентных режимов нагружения (образцы, детали, узлы, суда).
7.5.. Приближенная оценка параметров распределения и показателей надежности.
7.6. Испытания по «программам».
7.7. Обобщенные рекомендации и их связь с методологией практических оценок усталостной долговечности.
Глава 8. Разработка и оценка возможностей рентгеновских

•: , у; - .." ; -1МР
4 . В некоторых случаях целесообразно строить феноменологические модели, основывающиеся на сегодняшнем понимании физической стороны явлений и экспериментальных данных.
2.2. О роли поверхности в процессе усталостного разрушения
Обобщая, имеющиеся в литературе к 1990 г. данные,С. В. Петинов
[127] отмечал: '
«Усталостные повреждения пластических конструкционных металлов и сплавов возникают и развиваются в основном в поверхностном слое». В качестве подтверждения приводятся следящие основные факторы:
— исследования образцов металла с однородной структурой, разрушенных в результате переменного напряжения при действии равномерно распределенных по сечению напряжений, не выявляют трещин внутри объема;
— при испытаниях постоянной амплитудой повторных напряжений-отмечается, что периодическое удаление поверхностного слоя позволяет увеличивать долговечность;
— любые способы поверхностного упрочнения (металлургические или механические), как правило, эффективно повышают сопротивление усталости и увеличивают долговечность;
— зерна металла, граничащие со свободной, поверхностью, имеют относительно большую свободу деформации в сравнении с зернами, находящимися внутри объема;
— поверхностные/зерна находятся в непосредственном контакте с окружающей средой и подвергаются влиянию окружающей среды первыми.
Таким образом, как правило, усталостное повреждение развивается с поверхности конструкционных материалов.