Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми
Проблематика. Eксплуатація багатьох машин та агрегатів відбувається в умовах багатоосьового циклічного навантажування, яке, як правило, є непропорційним. Оцінювання втомної довговічності металевих сплавів в умовах багатоосьового непропорційного навантажування є актуальною задачею сучасного машинобу...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2023-12-01
|
| Series: | Mechanics and Advanced Technologies |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/287522 |
| _version_ | 1797294809676775424 |
|---|---|
| author | Yevhenii Savchuk Sergiy Shukayev |
| author_facet | Yevhenii Savchuk Sergiy Shukayev |
| author_sort | Yevhenii Savchuk |
| collection | DOAJ |
| description |
Проблематика. Eксплуатація багатьох машин та агрегатів відбувається в умовах багатоосьового циклічного навантажування, яке, як правило, є непропорційним. Оцінювання втомної довговічності металевих сплавів в умовах багатоосьового непропорційного навантажування є актуальною задачею сучасного машинобудування. Розв’язання цієї задачі потребує таких методів розрахунку на втому, які б враховували умови експлуатації та властивості конструкційних матеріалів, зокрема, такі фактори, як вид напруженого стану, тип траєкторії навантажування, чутливість матеріалу до непропорційності навантажування тощо.
Мета дослідження. Здійснити порівняльний аналіз ряду моделей довговічності, що базуються на концепції критичної площини, включаючи підходи Фатемі-Сосі, Ванга-Брауна, Сміта-Ватсона-Топпера, Лю I і Лю II, визначити межі і особливості їх застосування.
Методика реалізації. Довговічності, розраховані за обраними моделями, порівнювали з експериментальними результатами, отриманими для різних металевих сплавів за одновісного розтягання-стискання, знакозмінного кручення та пропорційних і непропорційних багатоосьових навантажень.
Результати дослідження. Проаналізовано межі застосування моделей втомної довговічності, що базуються на концепції критичної площини, до різних металевих сплавів за умови пропорційного і непропорційного багатоосьового навантажування.
Висновки. Результати дослідження засвідчили, що моделі, які потребують використання констант матеріалу, отриманих з випробувань як за розтягання-стискання, так і знакозмінного кручення, дають надійні оцінки довговічності для різних видів металевих сплавів. Розрахунки за критеріями, що базуються тільки на кривій втоми за знакозмінного кручення, краще корелюють з результатами випробувань пластичних матеріалів, а розрахунки за критеріями, які використовують криву втоми за розтягання-стискання краще збігаються з результатами випробувань крихких матеріалів.
|
| first_indexed | 2024-03-07T21:37:08Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-faf65241f73642ec9928eabb6953e102 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2521-1943 2522-4255 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-07T21:37:08Z |
| publishDate | 2023-12-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | Mechanics and Advanced Technologies |
| spelling | doaj.art-faf65241f73642ec9928eabb6953e1022024-02-26T12:23:44ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteMechanics and Advanced Technologies2521-19432522-42552023-12-0173 (99)10.20535/2521-1943.2023.7.3.287522Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втомиYevhenii Savchuk0Sergiy Shukayev1КПІ ім. Ігоря СікорськогоКПІ ім. Ігоря Сікорського Проблематика. Eксплуатація багатьох машин та агрегатів відбувається в умовах багатоосьового циклічного навантажування, яке, як правило, є непропорційним. Оцінювання втомної довговічності металевих сплавів в умовах багатоосьового непропорційного навантажування є актуальною задачею сучасного машинобудування. Розв’язання цієї задачі потребує таких методів розрахунку на втому, які б враховували умови експлуатації та властивості конструкційних матеріалів, зокрема, такі фактори, як вид напруженого стану, тип траєкторії навантажування, чутливість матеріалу до непропорційності навантажування тощо. Мета дослідження. Здійснити порівняльний аналіз ряду моделей довговічності, що базуються на концепції критичної площини, включаючи підходи Фатемі-Сосі, Ванга-Брауна, Сміта-Ватсона-Топпера, Лю I і Лю II, визначити межі і особливості їх застосування. Методика реалізації. Довговічності, розраховані за обраними моделями, порівнювали з експериментальними результатами, отриманими для різних металевих сплавів за одновісного розтягання-стискання, знакозмінного кручення та пропорційних і непропорційних багатоосьових навантажень. Результати дослідження. Проаналізовано межі застосування моделей втомної довговічності, що базуються на концепції критичної площини, до різних металевих сплавів за умови пропорційного і непропорційного багатоосьового навантажування. Висновки. Результати дослідження засвідчили, що моделі, які потребують використання констант матеріалу, отриманих з випробувань як за розтягання-стискання, так і знакозмінного кручення, дають надійні оцінки довговічності для різних видів металевих сплавів. Розрахунки за критеріями, що базуються тільки на кривій втоми за знакозмінного кручення, краще корелюють з результатами випробувань пластичних матеріалів, а розрахунки за критеріями, які використовують криву втоми за розтягання-стискання краще збігаються з результатами випробувань крихких матеріалів. https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/287522багатоосьова втомапрогнозування довговічностімоделі критичної площинипропорційне та непропорційне навантажування |
| spellingShingle | Yevhenii Savchuk Sergiy Shukayev Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми Mechanics and Advanced Technologies багатоосьова втома прогнозування довговічності моделі критичної площини пропорційне та непропорційне навантажування |
| title | Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми |
| title_full | Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми |
| title_fullStr | Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми |
| title_full_unstemmed | Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми |
| title_short | Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми |
| title_sort | порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми |
| topic | багатоосьова втома прогнозування довговічності моделі критичної площини пропорційне та непропорційне навантажування |
| url | https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/287522 |
| work_keys_str_mv | AT yevheniisavchuk porívnânnâmodelejkritičnoíploŝinidlâprognozuvannâdovgovíčnostízabagatoosʹovoívtomi AT sergiyshukayev porívnânnâmodelejkritičnoíploŝinidlâprognozuvannâdovgovíčnostízabagatoosʹovoívtomi |