Анотація до роботи:

Ясній О.П. Імовірнісний аналіз поширення втомних тріщин і граничного стану елементів конструкцій.–Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Луцький національний технічний університет, Луцьк, 2008.

В дисертації виявлено основні закономірності впливу асиметрії циклу навантажування на швидкість підростання втомних тріщин в матеріалах осей колісних пар локомотивів та визначено статистичні розподіли характеристик циклічної тріщиностійкості для сталей і алюмінієвих сплавів, що використовуються в літаках, осях колісних пар залізничного транспорту, корпусах атомних реакторів.

Розроблена методика моделювання підростання втомних тріщин в елементах конструкцій за регулярного і випадкового навантажування з урахуванням статистичних характеристик параметрів навантаження, механічних властивостей і геометрії, яка дає можливість отримати статистичний розподіл кінцевих довжин тріщин при заданій кількості циклів навантаження і розподіл довговічності для наперед заданої критичної довжини тріщини.

Запропоновано методику оцінки ймовірності руйнування елементів конструкцій на основі числового моделювання рівноважного стану тіла з тріщиною, з використанням двопараметричного критерію руйнування та врахуванням статистичних характеристик параметрів навантаження, механічних властивостей і геометрії конструкції та тріщини.

В дисертації вирішено актуальне науково-технічне завдання з розробки методик імовірнісного аналізу статичної міцності і підростання втомних тріщин в елементах конструкцій з урахуванням статистичних параметрів навантажування, механічних властивостей матеріалу, розмірів дефекту й локальної геометрії конструкції у їхньому застосуванні до розрахунку конкретних конструктивних елементів авіаційного, залізничного, трубопровідного транспорту і роликів вальцювальних станів.

У роботі отримано такі основні результати:

1. Обґрунтовано методики, розроблено програмне забезпечення і згенеровано експлуатаційну послідовність навантаження осей колісних пар локомотивів та крила транспортного літака. Обґрунтовано вибір типів розподілів і визначено статистичні характеристики властивостей матеріалів, прикладених навантажень, геометрії зразків та тріщин

2. Виявлено основні закономірності впливу асиметрії циклу і нерегулярного навантажування на швидкість підростання втомних тріщин в матеріалах осей колісних пар локомотивів і визначено статистичні розподіли характеристик циклічної тріщиностійкості сталей ( 0,3%С і 0,45%С) та алюмінієвого сплаву Д16чТ та Д16Т.

3. З використанням числових методів досліджено НДС і оцінено КІН товстостінного циліндра та осі з поверхневою тріщиною колісної пари електропотяга за експлуатаційних схем навантаження. Виявлено, що використовувана в практиці проста модель осі колісної пари у вигляді навантаженого чистим згином суцільного циліндра з поверхневою тріщиною дає у порівнянні із отриманою оцінкою занижене до 51% значення коефіцієнту інтенсивності напруження для найглибшої точки фронту тріщини.

4. Розроблено й обґрунтовано методику, алгоритм і програмне забезпечення моделювання підростання наскрізних і поверхневих втомних тріщин в елементах конструкцій за регулярного і випадкового навантажування за обраними регресійними моделями, з урахуванням статистичних характеристик навантаження, механічних властивостей і геометрії. Дана методика дає можливість отримати статистичний розподіл кінцевих довжин тріщин при заданій кількості циклів навантаження і розподіл довговічності для наперед заданої допустимої довжини тріщини. Змодельовано підростання втомних тріщин в осях колісних пар, в моделях крила літака та посудині високого тиску.

5. Розроблено і обґрунтовано методику оцінки ймовірності руйнування елементів конструкцій з тріщинами на основі числового моделювання їх рівноважного стану з використанням двопараметричного критерію руйнування та врахуванням статистичних характеристик параметрів навантаження, механічних властивостей, геометрії конструкції та розмірів тріщини.

6. Оцінено ймовірність руйнування ролика МБЛЗ та моделі труби із спіральним зварним швом, навантаженої внутрішнім тиском із урахуванням статистичних характеристик параметрів навантаження, механічних властивостей, геометрії конструкції та розмірів тріщини та проведено порівняльний аналіз із допустимими рекомендованими ймовірностями руйнування.

Публікації автора:

1. Гуцайлюк В. Вплив попереднього комбінованого розтягу на напруження сколювання / Володимир Гуцайлюк, Ігор Окіпний, Олег Ясній // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 2004. – Т. 9, № 4. – С. 19–25.

2. Ясній О. Моделювання росту тріщин за змінної амплітуди навантаження в сплаві Д16чТ / Олег Ясній, Юрій Пиндус // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 2007. – Т. 12, № 1. – С.25–32.

3. Марущак П.О. Прогнозування пошкодженості поверхні ролика МБЛЗ внаслідок розтріскування / П. О. Марущак, О. П. Ясній, І. В. Коноваленко // Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. – 2008. – Т. 9, № 3. – С.163–168.

4. П. Марущак. Оцінка тримкої здатності ролика машини безперервного лиття заготовок з напівеліптичною тріщиною / Павло Марущак, Олег Ясній // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 2008. – Т. 13, № 2. – С.27–34.

5. Варфоломеєв І. Моделювання руйнування імовірнісними методами елементів конструкцій з тріщинами / Ігор Варфоломеєв, Олег Ясній // ФХММ. – 2008. – Т. 44, № 1. – С. 76–83.

6. Пиндус Ю. І. Оцінка розподілу КІН вздовж фронту поверхневої напівеліптичної тріщини у товстостінному циліндрі / Ю. І. Пиндус, П. О. Марущак, Р. Т. Біщак, О. П. Ясній // Вісник Житомирського технологічного університету. – 2008. – Т. 46, № 3. – С. 33–38.

7. Пиндус Ю. Оцінка коефіцієнтів інтенсивності напружень на фронті півеліптичної тріщини осі колісної пари електропотяга / Юрій Пиндус, Георгій Сулим, Олег Ясній // Машинознавство. – 2008. – Т. 133, №7. – С. 9–13.

8. V. Hutsaylyuk, O. Tsyrulnyk, I. Okipny, O. Yasniy. Effect of Plastic Deformation with Hydrogenation on 15Cr2MFA Heat-Resistant Steel Cleavage Stress : Proceedings of 11th International Conference «Mechanika», April 6–7 / Kaunas University of Technology. – Kaunas: Kaunas University of Technology, 2006. – Р. 95–98.

9. Varfolomeyev I., Yasniy O. Integrity assessment of cracked components using probabilistic methods: Proceedings оf XIII International Colloquium «Mechanical Fatigue of Metals», September 25–28 / Ternopil: TSTU, 2006. – P. 97–104.

10. Sulym H., Yasniy O., Pyndus Y. Modelling of fatigue crack growth under variable amplitude loading in D16chT aluminum alloy : Materiay IV Midzynarodowego Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiaw i Konstrukcji, 30 maja – 2 czerwca / Augustw: Dzia Wydawnictwa i Poligrafii Politechniki Biaostockiej, 2007. – P. 265–269.

11. Марущак П. О. Оцінка тримкої здатності матеріалу за двопараметричним критерієм руйнування / П. О. Марущак, О. П. Ясній // Обробка матеріалів тиском. Збірник наукових праць. – 2008. – №1 (19). – C. 154–158.

12. Ясній О. Оцінка ймовірності квазікрихкого руйнування елементу конструкції з тріщиною: Матеріали восьмої студентської наукової конференції ТДТУ, 20–21 квітня / Тернопіль: ТДТУ, 2005. – С. 119.

13. П. Марущак, О. Ясній, І. Коноваленко. Метод оцінки розтріскування поверхні ролика машини безперервного лиття заготовок : тези доповідей сьомого українсько-польського наукового семінару «Актуальні задачі механіки неоднорідних структур», 5–9 вересня / Львів: ЛНУ, 2007. – С. 52–53.

14. П.О. Марущак, І.В. Коноваленко, Р.Т. Біщак, О.П. Ясній. Дослідження геометричних параметрів сітки тріщин термічної втоми : тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції пам’яті академіка НАН України В.І.Моссаковського «Актуальні проблеми механіки суцільного середовища і міцності конструкцій», 17–19 жовтня / Дніпропетровськ: ДНУ, 2007. – С. 53–54.

15. Ю. Пиндус, О. Ясній. Моделювання росту тріщин в алюмінієвому сплаві за змінної амплітуди навантаження : Матеріали ХІ наукової конференції ТДТУ, 16–17 травня / Тернопіль: ТДТУ, 2007. – С. 135.

16. О. Ясній, Ю. Пиндус. Імовірнісний аналіз росту втомних тріщин в алюмінієвому сплаві за випадкового навантаження : матеріали ХІІ наукової конференції ТДТУ, 14–15 травня / Тернопіль: ТДТУ, 2008. – С. 163.