Добірка наукової літератури з теми "Ударні навантаження"

В статті розглянуто результати досліджень високочастотних хаотичних вібраційних переміщень елементів робочого середовища (гранул абразиву). Встановлено, що на елемент робочого середовища (деталь або гранулу), який знаходиться у вібробункері, діють постійні вібраційні навантаження з частотою, рівною частоті зміни сили електромагніта, які передаються з боку гранул абразиву на деталь і навпаки. Одночасно на деталь діють ударні навантаження. Для цього складена динамічна модель вібраційного руху окремої гранули, яка подана у вигляді трьох поступальних парціальних динамічних підсистем. Складені їх диференціальні рівняння і знайдено імпульсні характеристики окремої гранули, що включають переміщення гранули під дією ударного навантаження. Загальне переміщення гранули знайдено як суперпозиція переміщення від окремих імпульсних навантажень у вигляді набору ударних імпульсів. Встановлено, що основою робочого процесу віброабразивної обробки є процес взаємодії деталі і гранул при ударному навантаженні вібробункера. Інтенсивність обробки деталі залежить від її випадкового положення в момент удару.

Актуальність теми дослідження. Питання вдосконалення тренувального процесу спортсменів важливе на різних етапах підготовки. Тому дедалі більшого значення набуває оптимальна побудова тренувального процесу спортсменів з урахуванням їх функціонального стану. Мета статті – обґрунтувати структуру й зміст базових мезоциклів чоловіків, які спеціалізуються з бігу на 800 та 1500 м, на основі вивчення їхніх функціональних можливостей і спеціальної працездатності. Методи. Для досягнення поставленої мети застосовували такі методи, як спостереження, педагогічний експеримент, медико-біологічні методи (визначення частоти серцевих скорочень (ЧСС) і лактату крові) та методи математичної статистики. В обстеженні взяли участь 10 чоловіків-добровольців, які спеціалізуються в бігу на середні дистанції, віком 17–24 роки, які мали кваліфікацію І та ІІ розрядів і кандидата в майстри спорту. Результати. Виявлено, що в спортсменів, які спеціалізуються з бігу на 800 та 1500 м, найвищі результати пробігання тесту з повторними навантаженнями 4х400 м у третьому мікроциклі базового мезоциклу, що супроводжується оптимальним функціональним станом серцево-судинної системи та енергозабезпеченням тренувальної роботи. У четвертому мікроциклі виявлено зниження результатів тесту й напруження адаптаційних механізмів організму спортсменів до виконаного тренувального навантаження, що свідчить про настання втоми. Висновки. Результати взаємозв’язку рівня прояву функціональних можливостей спортсменів та ефективності виконання специфічних навантажень протягом базового мезоциклу стали методологічною основою розробки програм їх спортивної підготовки. Відповідно до позитивної адаптації до тренувальних навантажень у чоловіків побудова мезоциклу залишається традиційною: три ударні мікроцикли та відновлювальний. Упровадження запропонованих програм базових мезоциклів у тренувальний процес спортсменів значно покращило функціональні можливості, спеціальну працездатність і результати змагань.

Мета. Визначити особливості реалізації спеціальної працездатності в анаеробних умовах, а також особливості її функціонального забезпечення у кваліфікованих жінокбоксерів, які демонструють високий спортивний результат. Методи. Для оцінки спеціальної витривалості жінок-боксерів використовували метод хронодинамометрії і ударний динамометр «Спудерг-10». Для оцінки реакції кардіореспіраторної системи під час виконання тестів використовували портативний ергоспірометричний комплекс «Meta Max 3B» (Cortex, Німеччина). Результати. У кваліфікованих жінок-боксерів – лідерів у спортивній команді – відзначається найбільший рівень анаеробної креатинфосфатної й анаеробної гліколітичної працездатності. Для формування високого темпу нанесення ударів навіть при короткочасній роботі анаеробного креатинфосфатного характеру найбільш сприятливим є економний тип дихальної реакції, а також більший рівень виділення СО 2 у відновному періоді. При демонстрації вищого рівня спеціальної працездатності у відновному періоді у спортсменок відмічається вищий рівень реакції кардіореспіраторної системи як результат компенсаторної реакції, спрямованої на усунення прогресуючого ацидозу, і як показник більшої частки участі аеробних процесів в енергозабезпеченні. Висновки. Для прояву високої спеціальної працездатності і високої ефективності змагальної діяльності в жіночому боксі більше значення має більший темп ударних дій при меншій силі одиночного удару. Це висуває підвищені вимоги до рівня аеробних можливостей жінок-боксерів і рівня їх загальної витривалості.

В статті представлені результати досліджень закономірностей циркуляційного вихрового руху робочого середовища та переміщення корпусу вібробункера при його симетричному ударно-імпульсному навантаженні. Встановлено, що ударно-імпульсні навантаження на вібробункер призводять до виникнення повільного циркуляційного руху робочого середовища, який інтенсифікується при несиметричному ударному навантаженні. Представлено результати експериментальних досліджень процесу вібраційної обробки деталей, перевірено відтворюваність експерименту та достовірність отриманих результатів. Здійснено аналіз технологічних можливостей віброобробки в широкому діапазоні частоти та розмаху коливань. Наочно представлено причини проблематичності вибору оптимальних режимів віброобробки та можливі напрямки їх подолання. Здійснено моделювання різних режимів роботи вібраційної установки. Аналіз результатів дав можливість виявити принципи оптимального підбору режимів віброобробки. Встановлено спосіб досягнення режиму роботи вібраційної установки з максимально ефективним використанням механічної енергії коливань.

В статті розглянуто результати досліджень високочастотних хаотичних вібраційних переміщень елементів робочого середовища (гранул абразиву). Встановлено, що в робочому середовищі має місце хаотичний рух окремих елементів (гранул абразиву) який обумовлений ударними навантаженнями на гранулу з боку сусідніх гранул. Хаотичний рух проявляється у вигляді відхилень траєкторії руху окремої гранули від середньої траєкторії циркуляційного руху. Відхилення траєкторії близьке до гармонічного (синусоїдального) закону. Обробка деталі в основному здійснюється при відносному переміщенні деталі відносно гранул абразиву при ударі вібробункера. Швидкість переміщення деталі відносно гранул залежить від випадкового положення деталі відносно напряму вектора швидкості деталі при ударі. Кореляційна функція і спектральна щільність випадкових значень швидкості взаємних переміщень деталей і гранул відповідає сумі процесів з обмеженим спектром і постійними значеннями спектральній щільності. Інтенсивність імпульсних навантажень на деталь змінюється по площі вібробункера. Ділянка підвищеної інтенсивності навантажень зосереджена в місцях взаємодії вібробункера з упором. При включенні трьох електромагнітів наявні три ділянки підвищеної інтенсивності з максимально можливими ударними навантаженнями. Тому одночасне включення трьох магнітів забезпечує найбільшу продуктивність обробки.

Ефективне проведення ударно-стираючого дроблення пов’язано з переносом енерговитрат в бік безпосереднього здрібнення. Завдання роботи – з’ясувати закономірності енерговитрат процесу дроблення в залежності від співвідношення впливу способів ударного руйнування та руйнування тертям, а також зміни характеристик міцності подрібнювального матеріалу при аналізі роботи молоткової дробарки. Розглядається дроблення твердих й крихких матеріалів шляхом руйнування їх початкової структури ударом і стиранням в дробарках з шарнірно підвішеними молотками та три стадії дроблення. Проведено теоретичні дослідження що до визначення енергопотреб необхідних для проведення ударно-стираючого дроблення в залежності від співвідношення впливу способів ударного руйнування та руйнування тертям. Встановлено залежність енерговитрат процесу дроблення від характеристик матеріалу та способу дроблення – рівняння (16), яке дає можливість порівняти долю впливу двох видів руйнівного навантаження: ударного руйнування та руйнування тертям для процесів з різним рівнем дисперсності подрібненого матеріалу. Дроблення ударом з мінімізацією тертя частинок матеріалу по робочим органам молоткової дробарки значно зменшує енерговитрати. Це дає можливість застосувати раціональний спосіб дроблення.Результати чисельного розрахунку можуть бути застосовані при виборі раціональних геометричних параметрів молоткових дробарок. Отримані залежністі енерговитрат процесу дроблення від характеристик матеріалу та способу дроблення які дають можливість застосувати раціональний спосіб дроблення в молоткових дробарках.

У різних стилях бойових мистецтв широко використовуються захисні засоби. Серед них можна перелічити такі як: захист для голені, шолом, захист кисті руки, протиударний жилет та інші. Однак ці засоби не можна назвати повністю досконалими, тому що навіть з ними спортсмени отримують травми. Отже засоби захисту спортсмена потребують удосконалення. Наприклад, жилети які виробляють для захисту від ударів у корпус людини, виробляють повність із твердого матеріалу, наприклад, товстий підшарок із паралону. Але така модель захисту не дозволяє розподілити енергію, яка виробляється під час удару по всій поверхні корпусу. Тобто удар приходиться на якусь окрему ділянку корпусу, куди вдарили спортсмена. В нашій роботі ми запропонували іншу модель захисного жилету, яка дозволяє розподілити енергію від удару на весь корпус, а отже зменшити больові відчуття і травми під час бою. Основна ідея нашого захисного жилету полягає у тому, що всередині нього існує повітряний прошарок. У результаті цього під час удару енергія розподіляється рівномірно по всьому корпусу. Метою роботи є створення математичної моделі, яка описує фізичні процеси, що відбуваються під час удару в захисний жилет з повітрям всередині. Завдання роботи: порівняти ці процеси з процесами, що відбуваються у звичайному захисному безповітряному жилеті. На основі отриманих результатів математичного моделювання динаміки ударів у жилетах двох різних типів, робиться висновок, що запропонована модель жилету з повітрям всередині розподіляє енергію вдвічі краще, ніж звичайний безповітряний аналог. Завдяки повітрю всередині, енергія від удару передається частинками у більшому об’єм у жилеті, і таким чином зменшується навантаження на місце удару. Тому запропонована модель жилета може бути рекомендована для використання в різних видах єдиноборств як більш ефективний аналог звичайного жилета. У майбутньому можна вдосконалити математичну модель, використовуючи симетрію щодо точки удару, якщо вона відбувається в центрі жилета, що значно скоротить час обчислень на комп’ютері та збільшить адекватність. Крім того, аби математична модель краще відповідала дійсності, буде корисно розробити тривимірну модель жилета.

Сучасні двигуни внутрішнього згоряння працюють в умовах високих навантажень різного походження, перепадів температури і тиску, і тому ці навантаження на рухомі частини двигуна - коленвал і распредвал, шатуни, штовхачі та інші деталі на сьогодні потребують принципово нових підходів до відновлення втраченої працездатності. В сполученнях вал-підшипник ковзання працездатність підшипників ковзання порушується внаслідок зносу деталей в зоні тертя або через ослаблення втулки (вкладишів) в посадці. По мірі зносу деталей збільшується зазор між ними, що призводить в одних випадках до появи ударних навантажень, а в інших — до разрегулювання з'єднувальних ланцюгів, а також до витоку мастила, тобто порушення змащування деталей.

Аналіз досвіду експлуатації стрічкових транспортерів підтверджує головні переваги конвеєрного транспорту - високий рівень продуктивності праці, на основі автоматизації роботи обладнання, можливість транспортування широкої номенклатури вантажу і низькі виробничі витрати. Вони є одним з основних засобів безперервного технологічного транспорту при навантаженні вугілля, руди, гравію в морських портах. Застосування стрічкових конвеєрів не тільки в берегових, але і в складі суднових вантажних комплексів зумовило необхідність створення високопродуктивних стрічкових конвеєрів з великим міжремонтним періодом експлуатації. Значні капітальні витрати на придбання стрічкових конвеєрів компенсуються низькими експлуатаційними витратами. Собівартість одиниці вантажу стрічковими конвеєрами нижче, ніж у інших транспортних засобів, що застосовуються в складі морських перевантажувальних комплексів. Практика використання стрічкових конвеєрів відомих конструкцій різного призначення, виконання і типорозмірів показує, що всі без винятку зазначені конвеєри мають принципову ваду - швидким руйнуванням елементів підвіски стрічки. Динамічні удари при навантаженні і переміщенні вантажу призводять до ще більшого зниження терміну служби стрічки і підвіски, а також суттєвого зростання енергоємності процесу транспортування. Ці процеси призводять до передчасного виходу конвеєра з ладу, втрат вантажу, пиловим забруднення і втрати його якості при транспортуванні. Стрічкові конвеєри настільки удосконалилися, що фактично досягли певного "порогу модернізації", за яким не проглядаються реальні шляхи поліпшення експлуатаційних властивостей в рамках традиційної схеми роликового конвеєра. Підтвердженням цього є той факт, що в останні роки патентними органами в світі видаються поодинокі патенти в області конвеєробудування які не є принциповими для подальшого розвитку цього перспективного і необхідного виду транспорту. Поставлена задача вирішується тим, що система амортизації стрічки транспортера, що складається з основи, демпферів з магнітореологічного еластоміру, блоку живлення та керування, та яка відрізняється тим, що демпферів з еластоміру, закріплені на основі, виконані у вигляді трьох концентричних циліндрів різної висоти, в оболонці з високомолекулярного поліетилену, сигнал на керування властивостями та порядком залучення до дії яких надходить від датчиків навантаження та удару, що розташовані під основою у місці навантаження вантажу.

Мета. Обґрунтування особливостей планування тренувальних навантажень у мікрота мезоциклах підготовки спортсменок високої кваліфікації, які спеціалізуються у дзюдо. Методи. Аналіз і узагальнення наукової літератури. Результати. У зв’язку зі встановленими змінами прояву спеціальної роботоздатності, функціональних можливостей та психофізіологічних особливостей спортсменок високої кваліфікації, які спеціалізуються у дзюдо, залежно від їхнього гормонального статусу, запропоновано таку побудову базового мезоциклу: I мікроцикл (втягуючий) спрямовано на розвиток витривалості під час роботи аеробного характеру; II мікроцикл (ударний) – на розвиток спеціальної витривалості; III мікроцикл (відновлювальний) – на відновлення фізичного і психічного стану спортсменок; IV мікроцикл (ударний) – на розвиток швидкісних можливостей, витривалості під час роботи анаеробного характеру; V (відновлювальний) – забезпечення оптимальних умов для перебігу відновних і адаптаційних процесів в організмі спортсменок. Висновки. Визначено п’ять варіантів побудови мікроциклів, які різняться співвідношенням видів підготовки, спрямованістю тренувальних занять, величиною та інтенсивністю навантаження, засобами тренувального процесу відповідно до змін функціонального стану та спеціальної роботоздатності спортсменок у різні фази менструального циклу.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2017 В дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача визначення динамічного напружено-деформованого стану захисних елементів машинобудівних конструкцій при імпульсному та ударному навантаженнях для забезпечення їх міцності та ефективного використання при експлуатації. На основі тривимірної моделі швидкісного деформування елементів конструкцій, з урахуванням пружно-пластичних скінченних деформацій і динамічних властивостей матеріалів отримані залежності розподілу напружень від швидкості удару за просторовими та часовими координатами в елементах конструкцій. Виявлені нові особливості процесу швидкісного деформування елементів при локальних навантаженнях, що відрізняються визначенням розмірів обмеженої зони напружень з великими градієнтами, утворенням кратерів тощо. Отримані залежності між напруженнями та швидкостями удару в тришаровому елементі для окремих шарів та деформаціями в шарах в залежності від швидкості ударника.
The thesis for a candidate of technical science degree in speciality 05.02.09 – Dynamics and Strength of Machines (engineering sciences) – Kharkov National University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. In the thesis, the actual scientific and technical problem of determining the dynamic stress-strain state of the protective elements of machine-building structures under impulse and shock loads solved to ensure their strength and effective use during operation. The thesis proposes an improved three-dimensional model of high-rate deformation of structural elements, which is different by taking into account elastic-plastic finite deformations and dynamic properties of materials. Based on the proposed model, the dependences of the distribution of stresses on the speed of impact on spatial and temporal coordinates in structural elements made of various materials obtained. New features of the process of high-rate deformation of elements under local loads detected, differing in the definition of the size of a restricted stress zone with large gradients, the formation of craters and the process of unloading with the appearance of residual stresses and damages. Dependencies between stresses and impact speeds in a three-layer element for individual layers and deformations in layers depending on the speed of the impactor obtained. The dynamic stress-strain state changes significantly both in space coordinates and in time. Therefore, even for thin-walled constructions, the use of the theory of plates and shells is undesirable, since in this case the law of stress distribution over the thickness is preliminarily assumed, and part of the stresses perpendicular to the middle surface are not taken into account at all. The processes of high-speed deformation occur both in the elastic and in the plastic stage and partially accompanied by rather large deformations. Therefore, the work uses three-dimensional models, even for thin-walled structures. From a mathematical point of view, such problems are essentially non-linear and require analysis of a three-dimensional dynamic stress-strain state. The problems of high-rate elastic-plastic deformation of elements of cylindrical structures are considered. It is shown, that the largest displacements and stresses develop in local zones and in the case when the speed is increase up to V ≥ 150 m/s, the area of intense displacements and stresses is R ≤ (10-12) r, where r is the radius of the zone load. These features of the dynamic stress-strain state make it possible to isolate the corresponding region of the element and to make refined calculations for it using a denser grid. A number of practical problems of analyzing the stress-strain state of the elements of the gas turbine engine corps under shock loading considered which differ in the purpose, geometric characteristics and properties of the materials. It is shown, that the largest displacements and stresses develop in bounded zones and rapidly decrease in spatial coordinates both in time and in unloading. It is shown, that when the blade fragment is detached, as well as the foreign particles fall into the flow at the working speeds of the gas turbine engine rotation, the stress intensities do not exceed the prescribed boundaries. In some cases, preference is given to two-layer structures, since they resist shock loads better, than single-layer ones with a larger thickness of the same material.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2017 В дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача визначення динамічного напружено-деформованого стану захисних елементів машинобудівних конструкцій при імпульсному та ударному навантаженнях для забезпечення їх міцності та ефективного використання при експлуатації. На основі тривимірної моделі швидкісного деформування елементів конструкцій, з урахуванням пружно-пластичних скінченних деформацій і динамічних властивостей матеріалів отримані залежності розподілу напружень від швидкості удару за просторовими та часовими координатами в елементах конструкцій. Виявлені нові особливості процесу швидкісного деформування елементів при локальних навантаженнях, що відрізняються визначенням розмірів обмеженої зони напружень з великими градієнтами, утворенням кратерів тощо. Отримані залежності між напруженнями та швидкостями удару в тришаровому елементі для окремих шарів та деформаціями в шарах в залежності від швидкості ударника.
The thesis for a candidate of technical science degree in speciality 05.02.09 – Dynamics and Strength of Machines (engineering sciences) – Kharkov National University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. In the thesis, the actual scientific and technical problem of determining the dynamic stress-strain state of the protective elements of machine-building structures under impulse and shock loads solved to ensure their strength and effective use during operation. The thesis proposes an improved three-dimensional model of high-rate deformation of structural elements, which is different by taking into account elastic-plastic finite deformations and dynamic properties of materials. Based on the proposed model, the dependences of the distribution of stresses on the speed of impact on spatial and temporal coordinates in structural elements made of various materials obtained. New features of the process of high-rate deformation of elements under local loads detected, differing in the definition of the size of a restricted stress zone with large gradients, the formation of craters and the process of unloading with the appearance of residual stresses and damages. Dependencies between stresses and impact speeds in a three-layer element for individual layers and deformations in layers depending on the speed of the impactor obtained. The dynamic stress-strain state changes significantly both in space coordinates and in time. Therefore, even for thin-walled constructions, the use of the theory of plates and shells is undesirable, since in this case the law of stress distribution over the thickness is preliminarily assumed, and part of the stresses perpendicular to the middle surface are not taken into account at all. The processes of high-speed deformation occur both in the elastic and in the plastic stage and partially accompanied by rather large deformations. Therefore, the work uses three-dimensional models, even for thin-walled structures. From a mathematical point of view, such problems are essentially non-linear and require analysis of a three-dimensional dynamic stress-strain state. The problems of high-rate elastic-plastic deformation of elements of cylindrical structures are considered. It is shown, that the largest displacements and stresses develop in local zones and in the case when the speed is increase up to V ≥ 150 m/s, the area of intense displacements and stresses is R ≤ (10-12) r, where r is the radius of the zone load. These features of the dynamic stress-strain state make it possible to isolate the corresponding region of the element and to make refined calculations for it using a denser grid. A number of practical problems of analyzing the stress-strain state of the elements of the gas turbine engine corps under shock loading considered which differ in the purpose, geometric characteristics and properties of the materials. It is shown, that the largest displacements and stresses develop in bounded zones and rapidly decrease in spatial coordinates both in time and in unloading. It is shown, that when the blade fragment is detached, as well as the foreign particles fall into the flow at the working speeds of the gas turbine engine rotation, the stress intensities do not exceed the prescribed boundaries. In some cases, preference is given to two-layer structures, since they resist shock loads better, than single-layer ones with a larger thickness of the same material.

Робота виконана у Національному університеті біоресурсів і природокористування України. Захист відбувся 19 вересня 2014р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 в Тернопільському національному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46601, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46601, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.
З використанням власного розробленого програмного комплексу на основі методу кореляції цифрових зображень, який оснащався високошвидкісною камерою Phantom v711, встановлені основні закономірності кінетики поля деформацій металів різних класів: алюмінієвих сплавів Д16 і 2024-Т3, нержавіючої сталі 12Х17 та високоміцної корпусної сталі, при ударно-коливальному навантаженні «динамічний незрівноважений процес (ДНП)» і оцінений вплив різкої зміни кінетики поля деформацій при ДНП на зміну кінетики поля деформацій та механічних властивостей металів при подальшому статичному і ударному навантаженні. Показано, що реалізація ДНП в металах, в першу чергу, впливає на зміну пластичності при подальшому деформуванні. Причому цей вплив для різних металів неоднозначний. Так, зокрема, пластичні властивості алюмінієвих сплавів після реалізації ДНП при повторному статичному розтягу значно покращуються. Це відноситься як до затримки «шийкоутворення» в сплавах до 15 %, так і до підвищення загальної пластичності до 10%. Як показали спеціально проведенні метало-фізичні дослідження методом трансмісійної-електронної мікроскопії даний ефект напряму пов’язаний з утворенням при ДНП в об’ємі матеріалу тонко-смугової дисипативної структури. Пластичність нержавіючої сталі 12Х17 після ДНП при повторному статичному розтягу значно погіршується ~ на 15…35%. Виявлений значний вплив релаксаційних процесів після ДНП, в залежності від часу витримки, що практично у всіх випадках призводить до падіння пластичності до 35%. На зразку із сплаву Д16 встановлений безпосередній зв'язок між полем деформацій на поверхні зразка і утвореною дисипативною структурою. Показано, що після ДНП пластичність високоміцної корпусної сталі збільшується ~ в 2,5 рази. Також виявлена можливість збільшення ударної в’язкості високоміцної корпусної сталі за рахунок ДНП.
Диссертация посвящена установлению основных закономерностей кинетики поля деформации металлов разных классов: алюминиевые сплавы Д16, 2024 - Т3, нержавеющая сталь 12Х17 и высокопрочная корпусная сталь, в процессе и после ударно-колебательного режима нагружения («динамический неравновесный процесс»), и связи поля деформации с механическими свойствами и структурой металлов. Неравновесное состояние материала в механических системах связано с резким обменом энергии между отдельными элементами системы. При таких процессах формируется существенно неоднородное поле деформации на поверхности образца материала или элемента конструкции, связанное с образованием в объеме тонко-полосовой диссипативной структуры, плотность которой меньше плотности основного материала. В настоящей работе для оценки кинетики поля деформации для исследуемых режимов нагружения используется собственный разработанный программный комплекс на основе метода корреляции цифровых изображений, который оснащался современной высокоскоростной камерой Phantom v711.Для каждого из исследуемых материалов выявлены характерные режимы поля деформаций в процессе реализации ДНП: увеличение площади полосы неоднородной деформации со сменой ориентации ее фронта на ~ 900; разрыв полосы неоднородной деформации на две полосы, движущиеся в противоположных направлениях; разрыв полосы неоднородной деформации на две с их последующим взаимодейтвием. Показано, что за счет резкого изменения кинетики поля деформации металлов при ДНП при последующем статическом и ударном нагружении их механические свойства могут существенно изменяться по сравнению со стандартным статическим растяжением. В первую очередь, это сказывается на пластических свойствах металлов. Так, в частности, процесс «шейкообразования» в сплаве Д16 задерживается на 8-15% и увеличивается величина локальной максимальной пластической деформации в сплаве 2024-Т3 до 10%. При этом уменьшения прочности у сплава 2024 -Т3 после ДНП не отмечается, а в сплаве Д16 выявлено незначительное уменьшение прочности, на 10-30 МПа. Кроме того, было показано, что для алюминиевого сплава Д16 существует непосредственная связь между его полем деформации и структурным состоянием материала. Установлено монотонное поведение поля деформации нержавеющей стали 12Х17 как при статическом деформировании, так и при деформировании после ДНП. Поле деформации у данного вида материала при ДНП не характеризуется явно выраженными характерными видами деформирования, хотя и обладает особенностями. В отличие от алюминиевых сплавов пластичность нержавеющей стали 12Х17 после ДНП существенно уменьшается – на 15-35%, в тоже время задерживается процесс «шейкообразования» на 30% относительно деформации разрушения. В процессе исследований установлено существенное влияние релаксационных процессов на изменение механических свойств нержавеющей стали 12Х17 при последующем статическом растяжении. При временной выдержке после ДНП до 7 дней фиксируется значительное уменьшение пластичности на 20-30% а также раннее начало процесса шейкообразования. При временной выдержке 3 месяца отмечается уменьшение пластичности на 15-35%. Для нержавеющей стали был экспериментально установлен факт качественного подобия полей деформации и коэффициента гомогенности m, который определяется по методу LM-твердости, разработанному в Институте проблем прочности им. Г.С. Писаренко НАН Украины. Установлено существенное различие в локальных скоростях деформирования металлов разных классов при ДНП, для алюминиевых сплавов она составляла 100-6000%/с, а для нержавеющей стали 100-1000%/с. В работе показано, что за счет реализации ДНП можно существенно повысить пластичность высокопрочной корпусной стали ~ в 2,5 раза и регулировать ударную вязкость стали. Поле деформации данного материала характеризуется существенной неоднородностью вызванной как особенностями технологической обработки так и воздействием на него ДНП.
Thesis is devoted to the establishment of the basic laws of kinetics of the strain field of different classes of materials: aluminum alloys D16, 2024-T3, stainless steel 12H17 and high-strength cladding steel, during and after the specific impact-oscillatory mode of loading ("dynamic nonequilibrium process"), and to the determination of the dependencies between strain field, mechanical properties and structure of the material. In such processes, essentially inhomogeneous strain field is being formed on the surface of a sample of material or structural element associated with the formation of thin-strip dissipative structure in the bulk of the material, the density of which is less than the density of the base material. Herein we use own designed program complex, based on digital image correlation method to evaluate the kinetics of the deformation field for the test loading conditions equipped with modern high-speed camera Phantom v711 ( frame rate up to 1.4 million fps). For each of the tested materials the characteristic modes of deformation fields during and after the DNP were revealed. It is shown that due to the dramatic changes of the kinetics of the deformation field of materials at the DNP in the subsequent static and impact loading of materials, their mechanical properties can vary significantly compared with the conventional static tension. First of all, this affects the properties of the plastic materials. In particular, the process of necking in alloy D16 is delayed by 8-15 % and increases the maximum value of the local plastic deformation of the alloy 2024-T3 by 10%. Unlike aluminum alloys, stainless steel plasticity after DNP is significantly reduced - by 15-35%, at the same time the process is of necking is delayed by 30% relative to the strain at fracture point. During the study we found a significant effect of relaxation processes on the mechanical properties of stainless steel 12H17 during subsequent static tension. It is also shown that by implementing the DNP we can significantly improve the ductility of high-strength cladding steel – up to 2.5 times and adjust the impact toughness of steel.

За останні роки проведено достатньо досліджень щодо впливу високотемпературної і низькотемпературної термомеханічної обробки на механічні властивості різних сталей, а також були зроблені спроби з'ясувати причини зміцнення сталі в результаті термомеханічної обробки.