2_2017_s_3

Название статьи ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЛИЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ МАТЕРИАЛА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МАШИН
Авторы

А.В. Омелюсик, младший научный сотрудник отдела моделирования и виртуальных испытаний Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.В. Шмелев, кандидат технических наук, директор Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.Г. Кононов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Центра структурных исследований и трибо-механических испытаний материалов и изделий машиностроения, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.В. Рубцов, заведующий лабораторией прочности, ОАО «МАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАВТОМАЗ», г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике КОМПЬЮТЕРНАЯ МЕХАНИКА
Год 2017 номер журнала 2 Страницы

19-27
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 620.172.251.22.001.57 Индекс ББК  
Аннотация

Статья посвящена определению параметров полилинейной модели упруго-пластического деформирования металлов, используемой при расчете напряженно-деформированного состояния и прогнозировании
разрушений машиностроительных конструкций. Предложенная методика идентификации параметров полилинейной модели металлов включает переход от условных (инженерных) значений напряжений и деформаций к истинным. Отличительной особенностью методики является учет напряженно-деформированного состояния в шейке образца и рекомендации к определению промежуточных параметров модели материала. С целью апробации разработанной методики в программном комплексе ANSYS LS-DYNA проведено компьютерное моделирование испытаний плоских образцов на растяжение. В расчете использованы идентифицированные параметры модели для стали 20. Погрешность моделирования, вычисленная по величине относительного удлинения образца в момент разрушения, составила 1,8 %. Полученные параметры модели были также использованы при моделировании трехточечного изгиба балок прямоугольного сечения 60×40×3 мм из стали 20. Сопоставление результатов расчета с данными эксперимента показали отличие контрольных значений изгибающих усилий до 17 %. Такое отличие вызвано упрочнением материала в углах поперечного сечения балок. Предложен способ учета данного эффекта на основе пересчета инерционных характеристик поперечного сечения. Это позволило снизить различие расчетных результатов от экспериментальных до 1,1 %.
Ключевые слова компьютерное моделирование, модель материала, идентификация, механические характеристики, испытание, метод конечных элементов, LS-DYNA
   Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  • Hao, S. Computer implementation of damage models by finite element and meshfree methods / Su Hao, Wing Kam Liu, Chin Tang Chang // Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. — 2000. — Vol. 187. — Pp. 401–440.
  • Nurhadi, I. Computer modeling of energy absorbing capability of bus superstructure for rollover safety / I. Nurhadi, R. Zain, S. Mihradi // Journal of KONES Powertrain and Transport. — 2011. — Vol. 18, No. 2. — Pp. 331–338.
  • Экспериментальная верификация моделей деформационного поведения и высокоскоростного разрушения титанового сплава ВТ6 / М.Ш. Нихамкин [и др.] // Изв. Самарского научного центра РАН. — 2011. — Т. 13,
    № 4(4). — С. 991–997.
  • Вашурин, А.С. Разработка методики и оценка пассивной безопасности кузовов из многослойных панелей вахтовых автобусов: дис. … канд. техн. наук: 05.05.03 / А.С. Вашурин. — Нижний Новгород, 2014. — 225 л.
  • Рогов, П.С. Разработка методики обеспечения пассивной безопасности кузовов автобусов в условиях опрокидывания при проектировании: дис. … канд. техн. наук: 05.05.03 / П.С. Рогов. — Нижний Новгород, 2015. — 189 с.
  • Vincze-Pap, S. Applied virtual (VT) technology on bus superstructure roll-over tests / S. Vincze-Pap, A. Csiszár // Design, Fabrication and Economy of Metal Structures: International Conference Proceedings, Miskolc, Hungary, April 24–26. — 2013. — Pp. 551–560.
  • Глущенков, В.А. Упрочнение металлов в обработке металлов давлением: электронное учеб. пособие / В.А. Глущенков. — Самара, 2010. — 33 с.
  • Ashraf, M. Strength enhancement of the corner regions of stainless steel cross-sections / M. Ashraf, L. Gardner, D.A. Nethercot // Journal of Constructional Steel Research. — 2005. — Vol. 61, Is. 1. — Pp. 37–52.
  • Садырин, А.И. Компьютерные модели динамического разрушения конструкционных материалов: учеб.-метод. пособие / А.И. Садырин. — Нижний Новгород: Нижегородский гос. ун-т, 2010. — 35 с.
  • Форенталь, М.В. Динамика деформирования и разрушения пластин при высокоскоростном нагружении ударником со сложной структурой: дис. … канд. техн. наук: 01.02.06 / М. В. Форенталь. — Челябинск, 2010. — 174 с.
  • Лопатина Е.С. Механические свойства металлов: Конспект лекций [Электронный ресурс] / Е.С. Лопатина, А.А. Ковалева, В.И. Аникина. — Режим доступа: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/1822/u_lectures.pdf. — Дата
    доступа: 12.11.2015.
  • Остсемин, А.А. К анализу напряженного состояния в эллиптической шейке образца при растяжении / А.А. Остсемин // Проблемы прочности. — 2009. — № 4. — С. 19–28.
  • Cold-formed stainless steel structures: New Zealand Standard of the Australia AS / NZS 4673:2001. — New Zealand–Australia. — 2001.
2_2017_s_2

Название статьи РАСЧЕТ СЛОЖНОНАГРУЖЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ
Авторы

А.Л. Худолей, кандидат технических наук, заведующий лабораторией высокоточной обработки поверхности, Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О.А. Баран, старший научный сотрудник лаборатории сельхозмашиноведения, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Год 2017 номер журнала 2 Страницы

12-18
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.4.012 Индекс ББК  
Аннотация

Предложено рассматривать литейную цилиндрическую форму в виде круговой оболочки. Показано, что для обеспечения безопасных условий работы с литейными формами и качества получаемой продукции при расчете оболочки необходимо учитывать комплексное одновременное действие внутреннего давления, нагрева, центробежных и осевой сил. Cформулированы основы расчета прочности цилиндрических литейных форм при нагреве до температур 800–1200 °С и сложном силовом нагружении, что позволяет не допускать изменения геометрии и предотвращать брак получаемой продукции за счет ограничения технологических параметров производственных процессов. На основе принципа суперпозиции, положений теории толстостенных цилиндров и быстровращающихся дисков, разработанных В.И. Феодосьевым, теории коротких (функции А.Н. Крылова) и длинных оболочек получены зависимости для расчета напряжений и деформаций литейной формы с учетом поправочного коэффициента, определяемого на основе экспериментальных данных об их необратимых деформациях. Введение поправочного коэффициента позволяет повысить точность расчета радиальных перемещений литейных форм на 3–5 %. Предложен метод расчета допускаемой осевой силы (ДОС) для цилиндрических литейных форм при их комплексном нагружении внутренним давлением, нагревом и центробежными силами. Полученные зависимости позволяют оценить влияние геометрических и технологических параметров на ДОС. Приведен пример расчета цилиндрических литейных форм из стали с наружным диаметром от 30 до 500 мм. Установлено, что в рассматриваемых диапазонах нагрузок 25-кратное увеличение толщины стенки позволяет повысить ДОС до 35 раз. Проведен полномасштабный эксперимент в процессе центробежной индукционной наплавки по определению необратимых деформаций и поправочного коэффициента для стальных литейных форм наружным диаметром 106,7 и 395 мм. Предложенные зависимости рекомендуются для определения прочностных и геометрических параметров цилиндрических литейных форм, например, при изготовлении биметаллических элементов методами коаксиальной сварки, термообработки, центробежного литья, спекания и наплавки.
Ключевые слова литейная форма, цилиндрическая оболочка, прочность, нагрев, комплексное нагружение, упруго-пластическое состояние
   Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  • Дэвис, Е. Текучесть и разрушение стали со средним содержанием углерода при сложном напряженном состоянии / Е. Дэвис // Теория пластичности. — М.: Изд-во иностр. лит., 1948. — С. 364–374.
  • Лоде, В. Влияние среднего главного напряжения на текучесть металлов / В. Лоде // Теория пластичности. — М.: Изд-во иностр. лит., 1948. — С. 20–23.
  • Taylor, G. The plastic distortion of metals / G. Taylor, H. Quinney // Philosophical Transactions of the Royal Society. — 1931. — A. 230. — Pp. 323–362.
  • Жуков, А.М. Пластические свойства и разрушение стали при двухосном напряженном состоянии / А.М. Жуков // Инженерный сб. — 1954. — Т. XX. — С. 37–48.
  • Жуков, А.М. Пластические деформации стали при сложном нагружении / А.М. Жуков // Изв. АН СССР. Отд. техн. наук. — 1954. — № 11. — С. 53–61.
  • Праведников, И.С. Определение напряжений в пластически деформируемых деталях [Электронный ресурс] / И.С. Праведников // Нефтегазовое дело. — 2005. — № 1. — Режим доступа: http://www.ogbus.ru. — Дата доступа: 09.01.2017.
  • Litvinov, S.V. Flat Axisymmetrical Problem of Thermal Creepage for Thick-Walled Cylinder Made of Recyclable PVC [Electronic resource] / S.V. Litvinov, L.I. Trush, S.B. Yazyev // Procedia Engineering. — 2016. — Vol. 150. — Pp. 1686–1693. —
    Mode of access: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816314734. — Date of access: 16.01.2017.
  • Малинин, Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести / Н.Н. Малинин. — М.: Машиностроение, 1975. — 400 с.
  • Сопротивление материалов / А.Ф. Смирнов [и др.]. — М.: Высш. шк., 1969. — 595 с.
  • Масленков, С.Б. Стали и сплавы для высоких температур: в 2-х кн. / С.Б. Масленков, Е.А. Масленкова. — М.: Металлургия, 1991. — Кн. 1. — 383 с.
  • Справочник по машиностроительным материалам: в 4-х т. / под ред. Г.И. Погодина-Алексеева. — М.: МАШГИЗ, 1959. — Т. 1. — 907 с.
  • Александров, А.В. Сопротивление материалов. Основы теории упругости и пластичности / А.В. Александров, В.Д. Потапов. — М.: Высш. школа, 2002. — 400 с.
  • Chudoba, R. A strain-hardening microplane damage model for thin-walled textile-reinforced concrete shells, calibration procedure, and experimental validation / R. Chudoba, E. Sharei, A. Scholzen // Composite Structures. — 2016. — Vol. 152. — Pp. 913–928.
  • Соболевский, В.М. Упругое и упруго-пластическое состояния неравномерно нагретой вращающейся круговой цилиндрической трубы / В.М. Соболевский // Инженерно-физический журнал. — 1959. — Т. II, № 3. — С. 52–62.
  • Худолей, А.Л. Расчет радиальных перемещений цилиндрической оболочки при термосиловом нагружении / А.Л. Худолей, О.А. Баран, А.М. Гоман // Вестн. БрГТУ. Машиностроение. — 2006. — № 4 (40). — С. 9–13.
  • Общетехнический справочник / под общ. ред. Е.А. Скороходова. — М.: Машиностроение, 1990. — 496 с.
2_2017_s

ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
КОМПЬЮТЕРНАЯ МЕХАНИКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
МЕХАНИКА ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Сосновский Л.А., Новиков А.А., Щербаков С.С., Комиссаров В.В., Тюрин С.А., Дробышевский П.С., Токарь С.В.
Конструкционный материал для трибофатических систем: рассеяние механических свойств
НАШИ ЮБИЛЯРЫ
Хейфец Михаил Львович (к 55-летию со дня рождения)
92
Михасев Геннадий Иванович (к 60-летию со дня рождения)
95
ПАМЯТИ УЧЕНОГО
Игорь Сергеевич Цитович. Деятельность и научное наследие (к 100-летию со дня рождения)
97
2_2017_s_1

Название статьи МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ТРУБ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ НЕФТЕПРОВОДА С ТИПИЧНЫМИ ДЕФЕКТАМИ ПО КРИТЕРИЮ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ
Авторы

В.М. Веселуха, преподаватель, Лидский колледж УО «Гродненский государственный университет им. Янки Купалы», г. Лида, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.В. Богданович, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры теоретической и прикладной механики, Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Год 2017 номер журнала 2 Страницы

5–11
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.4 Индекс ББК  
Аннотация В статье приведена методика оценки остаточного ресурса труб линейной части нефтепровода с типичными дефектами при циклическом нагружении на основе деформационного подхода, основанного на измерении утяжки образца и построении диаграммы циклического упругопластического разрушения образца с трещиной. При этом для определения коэффициентов интенсивности напряжений применяется поправка на пластичность материала с учетом действительных размеров поперечного сечения образца в плоскости развития трещины. Предложен алгоритм расчетно-экспериментального прогнозирования остаточного ресурса труб линейной части нефтепровода с типичными опасными дефектами (продольная трещина, трещина во вмятине, коррозионный питтинг с трещиной) по критерию трещиностойкости при циклическом нагружении после длительной эксплуатации с учетом
влияния коррозионно-эрозионных процессов и деформационного старения материала труб.
Ключевые слова трещиностойкость, живучесть, нефтепровод, длительная эксплуатация, коэффициент интенсивности напряжений, утяжка, остаточный ресурс
   Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  • Веселуха, В.М. Методика оценки предельного состояния труб линейной части нефтепровода с типичными дефектами по критериям трещиностойкости / В.М. Веселуха, А.В. Богданович // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: С.Н. Поддубко [и др.]. — Минск, 2016. — Вып. 5. — С. 214–217.
  • Standard test method for plane-strain fracture toughness of materials // Annual Book of ASTM Standards, E.339-74. — 1976. — Pp. 471–490.
  • Дроздовский, Б.А. Методы оценки вязкости разрушения / Б.А. Дроздовский, Е.М. Морозов // Заводская лаборатория. — 1976. — № 8. — С. 916–1004.
  • Сосновский, Л.А. Экспериментальное исследование циклической трещиностойкости стали 20 / Л.А. Сосновский, Л.А. Хамаза, Н.К. Бабич // Заводская лаборатория. — 1990. — № 6. — С. 34–38.
  • Сосновский, Л.А. Анализ диаграммы циклического упругопластического разрушения образца с трещиной. Сообщение 1 / Л.А. Сосновский, А.В. Богданович // Проблемы прочности. — 1995. — № 5–6. — С. 39–51.
  • Сосновский, Л.А. Анализ диаграммы циклического упругопластического разрушения образца с трещиной. Сообщение 2 / Л.А. Сосновский, А.В. Богданович // Проблемы прочности. — 1995. — № 5–6. — С. 52–61.
  • Сосновский, Л.А. Статистическая механика усталостного разрушения / Л.А. Сосновский. — Минск: Наука и техника, 1987. — 288 с.
  • Методика оценки статической прочности и циклической долговечности магистральных нефтепроводов: РД 39-00147105-001-91. — Уфа: ВНИИСПТнефть, 1992. — 87 с.
  • Polyakov, V.N. Catastrophes of large diameter pipelines – the role of hydrogen fields / V.N. Polyakov // Проблемы прочности. — 1995. — № 1–2. — С. 137–146.
  • Kirkhope, K.J. Stress intensity factor equation for single and multiple cracked pressurized thick-walled cylinders / K.J. Kirkhope, R. Bell, J. Kirkhope // Int. J. Pres. Ves. and Piping. — 1990. — 41, Nо. 1. — Pp. 103–111.
  • Пашков, Ю.И. К вопросу о классификации разрушений газопроводов по протяженности / Ю.И. Пашков, М.З. Рахман, О.А. Зажогина // Проблемы прочности. — 1995. — № 5–6. — С. 136–142.
  • Long-term service effect on the toughness of pipeline steel 17GS / S.O. Kotrechko [et al.] // Proc. of the Int. Congr. on fracture, IPM, RAS, Interquadrennial conf. “Fracture at multiple dimensions”, Moscow, 23–26 June, 2003.
  • Высокоцикловое усталостное разрушение малоуглеродистой стали после ее длительного старения / Л.Р. Ботвина [и др.] // Заводская лаборатория. — 2009. — № 6. — С. 44–51.
  • Гумеров, А.Г. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов / А.Г. Гумеров, Р.С. Гумеров, К.М. Гумеров. — М.: Недра-Бизнесцентр, 2003. — 310 с.
  • Черняев, К.В. Оценка прочности труб с вмятинами по данным внутритрубных профилемеров / К.В. Черняев, Е.С. Васин // Трубопроводный транспорт нефти. — 1996. — № 4. — С. 8–12.
  • Сосновский, Л.А. Механика износоусталостного повреждения / Л.А Сосновский. — Гомель: БелГУТ, 2007. — 434 с.
  • Богданович, А.В. Прогнозирование предельных состояний силовых систем / А.В. Богданович. — Гродно: ГрГУ им. Я. Купалы, 2008. — 372 с.
  • Сосновский, Л.А. Методика расчетно-экспериментальной оценки коррозионно-механической прочности трибофатических систем / Л.А. Сосновский, А.Н. Козик // Механика машин, механизмов и материалов. — 2011. — №3 (16). — С. 49–53.
  • Сосновский, Л.А. Инженерная модель коррозионно-механической прочности / Л.А. Сосновский, А.А. Костюченко, В.В. Воробьев // Весцi НАНБ. Серыя фiз.-тэхн. навук. — 2008. — № 2. — С.66–70.
  • Щербаков, С.С. Механика трибофатических систем / С.С. Щербаков, Л.А. Сосновский. – Минск: БГУ, 2011. – 407 с.
  • Сосновский, Л.А. Живучесть линейной части нефтепровода // Л.А. Сосновский, А.В. Богданович, А.М. Бордовский. – Гомель: НПО «ТРИБОФАТИКА», 2004. – 112 с.