name: Малоцикловая усталость конструкционных сплавов при сложных термомеханических воздействиях
keyword_list: малоцикловая усталость циклическая долговечность двухосное нагружение сложное напряженно-деформированное состояние модели накопления повреждений закономерности механического поведения
abstract: Целью работы является получение данных о влиянии параметров сложных режимов циклического термомеханического нагружения на усталостную долговечность конструкционных сталей и сплавов на основе комплексных экспериментальных исследований с оценкой применимости моделей прогнозирования ресурса в условиях малоцикловой усталости. 
  Методы исследования и аппаратура: экспериментальные исследования выполнены с использованием комплекса современных испытательных систем Центра экспериментальной механики ПНИПУ.  Испытания на малоцикловую усталость при одноосном нагружении проводились на сервогидравлической испытательной системе Instron 8801 (максимальная осевая нагрузка ± 100 кН) и двухосном нагружении при одновременном действии растяжения и кручения на двухосевой сервогидравлической испытательной системе Instron 8850 (максимальная осевая нагрузка ± 100 кН, максимальный крутящий момент ± 1000 Нм) с использованием высокоточных осевых и двухосевых экстензометров и прикладного программного обеспечения WaveMatrix. Использовались методики, согласующиеся с российскими и международными стандартами. 
  Результаты: рассмотрены методические аспекты проведения испытаний на малоцикловую усталость при одноосном и двухосном нагружениях с использованием сервогидравлических испытательных систем и измерительных средств контроля напряжений и деформаций; отработаны вопросы, связанные с реализацией сложных форм циклов при циклическом деформировании, сложного напряженного состояния, непропорционального нагружения и повышенных температур;  проведено экспериментальное исследование механического поведения конструкционных сплавов (никелевого, алюминиевого, титанового) в условиях малоцикловой усталости при одноосных воздействиях с усложненной (М-образной) формой цикла, различными схемами блочного нагружения при нормальных и повышенных температурах; исследовано влияние сложных форм цикла, различных траекторий сложного циклического нагружения и повышенной температуры на усталостную долговечность легированной стали ЭП517Ш при одновременном действии растяжения-сжатия и кручения; получены новые экспериментальные данные для алюминиевого сплава Д16Т, отражающие влияние постоянного нормального напряжения при циклическом кручении и постоянного касательного напряжения при циклическом растяжении-сжатии в области малоцикловой усталости; выявлено значительное изменение долговечности при малых значениях напряжений по второй моде в условиях циклических воздействий с постоянными статическими составляющими по одной оси нагружения; на основе полученных экспериментальных данных о механическом поведении никелевого сплава при усложненной форме цикла и алюминиевого сплава при блочном нагружении проведена проверка применимости нелинейной модели суммирования повреждений для прогнозирования циклической долговечности; на основе полученных опытных данных для алюминиевого сплава в условиях плоского-напряженного состояния проведена верификация модифицированной модели Сайнса, основанной на использовании двух базовых кривых усталости, и проведена оценка точности прогнозируемого ресурса при циклически х воздействиях с дополнительными постоянными составляющими напряжений.  
  Новизна: 
  ‒ выявлены зависимости усталостной долговечности титанового сплава от повышенной температуры, никелевого и алюминиевого сплавов от переменных параметров одноосных циклических воздействий; 
  ‒ получены оценки влияния сложных форм циклов, различных траекторий непропорционального нагружения и повышенной температуры на усталостную долговечность образцов из жаропрочной легированной стали при одновременном действии растяжения-сжатия и кручения;
  ‒ получены новые экспериментальные данные, иллюстрирующие влияние постоянной осевой либо сдвиговой составляющей напряжений на долговечность алюминиевого сплава в условиях малоцикловой усталости при двухосном нагружении;
  ‒	проведена верификация нелинейной модели накопления повреждений Марко-Старки для сложной формы цикла и блочного нагружения, а также модифицированной модели Сайнса в условиях сложного напряженного состояния на новых данных о циклической долговечности при малоцикловой усталости.
  Области применения: аэрокосмическая отрасль
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Матвеенко
chairman_dissertation_council.patronymic: Павлович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой «Динамика и прочность машин»
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: J-7085-2018;
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 9741980900
chairman_dissertation_council.rinc_id: 14481
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Анатолий
organization_supervisor.surname: Ташкинов
organization_supervisor.patronymic: Александрович
organization_supervisor.position: и.о. ректора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 30.19.57
rubrics.name: Прочность материалов
rubrics.code: 30.19.29
rubrics.name: Разрушение
oecds.code: 02.03.PU
oecds.name: MECHANICS
oecds.code: 02.03.AI
oecds.name: ENGINEERING, AEROSPACE
speciality_codes.name: Механика деформируемого твердого тела
speciality_codes.code: 1.1.8.
supervisors.fio: Вильдеман В.Э.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Механика деформируемого твердого тела
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Шлянников В.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Механика деформируемого твердого тела
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Банников М.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Механика деформируемого твердого тела
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"  ФГАОУ ВО "ПНИПУ"  "ПНИПУ"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕРМСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1025900513924
protection_organization.supervisor_name: АНАТОЛИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ТАШКИНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"  ФГАОУ ВО "ПНИПУ"  "ПНИПУ"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕРМСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1025900513924
author_organization.supervisor_name: АНАТОЛИЙ
author_organization.supervisor_surname: ТАШКИНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения