Національний гірничий університет — відповідність Часу


   Яндекс.Метрика    Рейтинг@Mail.ru webgari.com Рейтинг сайтов

Новини кафедри гірничих машин та інжинірингу


Конкурс МАН. Модуль Юнга сильно деформованих матеріалів

На кафедрі гірничих машин та інжинірингу Національного гірничого університету відбулося засідання другого етапу Всеукраїнського (обласного) конкурсу-захисту науково-дослідницьких робіт учнів-членів Дніпропетровського відділення Малої академії наук України по відділенню «Технічні науки».

Роботу на тему «Модуль Юнга сильно деформованих матеріалів» виконала Шостак Поліна В'ячеславівна, учениця 11 класу СШ № 67 м. Дніпропетровська. Науковий керівник: Штапенко Едуард Пилипович, к. ф.-м. н., доцент.


Проблеми динаміки і міцності машин на основі визначення статичних та динамічних номінальних і локальних напружень від експлуатаційних навантажень існують в різних галузях народного господарства [ 1 ] . В якості основних параметрів міцності конструкційних матеріалів послідовно використовували характеристики міцності і пластичності матеріалу, характеристики циклічної міцності в області звичайної і малоциклової втоми, характеристики високотемпературної тривалої міцності і повзучості, а також характеристики лінійної та нелінійної механіки руйнування.

Актуальність теми. В даний час особливо актуальні проблеми технічної діагностики працюючих конструкцій і машин, експлуатованих тривалий час на граничних режимах в таких галузях, як транспорт, нефтогазоперекачувальна. Крім того, існують галузі, де необхідний регулярний ретельний контроль стану матеріалів конструкцій. Це, в першу чергу, авіація і атомна енергетика. У зв’язку із цим актуальними є роботи присвячені діагностиці та контролю ушкоджень у виробах, прогнозуванню ресурсу їх роботи і надійності, як у нормальних режимах експлуатації, так і граничних режимах.

Мета роботи: розробити та дослідити методом неруйнівного ультразвукового контролю модуль Юнга сильно деформованого стан матеріалів і деталей. Для досягнення цієї мети були сформульовані наступні завдання :

  • Експериментально визначити оптимальні параметри ультразвуку використовуваного для поширення в металах;
  • Встановлення кореляційних залежностей між ступенем деформації матеріалу зі швидкістю поширення в ньому ультразвуку;
  • Створити методику вимірювання модуля Юнга деформируемого матеріалу по зміні швидкості ультразвукових хвиль і обгрунтувати її застосовність для вирішення прикладних завдань.
  • На підставі проведених досліджень деформованих металевих зразків , можна зробити наступні висновки:

    1. Запропонована методика дозволяє досліджувати пружні властивості, зокрема визначити модуль Юнга, сильно деформованих матеріалів .

    2. Для визначення часу проходження звукового сигналу, для подальшого визначення модуля Юнга, в металевих зразках, краще використовувати ультразвукові коливання з частотою 600кГц.

    3. Початкова деформація (=20%) призводить до підвищення модуля Юнга: від 112,2 ГПа до 133,7 ГПа для міді і від 68,3 ГПа до 76,9 ГПа для алюмінію. Подальше збільшення деформації призводить до різкого зменшення модуля Юнга для міді 70,9 ГПа (=50 %) і для алюмінію до 52,9 ГПа (=40 %).

    4. У матеріалах, які зазнали руйнування, значення модуля Юнга сильно зменшується по мірі наближення до точки руйнування. Наприклад, для сталевих зразків ( ст3 ) значення модуля Юнга зменшується від 197ГПа для не деформовані зразка до 148ГПа для точки найбільш наближеною до місця руйнування.




    © 2006-2017 НГУ Інформація про сайт