Введение к работе
Актуальность темы. Повышение качества материалов и изделий относится к числу приоритетных направлений развития науки, техники и технологии на ближайшие десятилетия.
Перспективы прогресса в машиностроении во многом связаны с разработкой и широким,применением композиционных материалов, среди.которых значительное место занимают слоистые машиностроительные материалы. Это, в первув очередь, относится к химическому и транспортному машиностроению, а Также к созданий прогрессивных конструкций судов и летательных аппаратов. Выбор материала для какой-либо определенной цели возможен только на основе комплексной оценки ого свойств.
Важной характеристикой качества машиностроительных материалов является конструкционная прочность, поэтому при разработке материалов и оценке их работоспособности значительное место занимает изучение процесса разрушения, Прочность, деформации и разрушение следует рассматривать как взаимосвязанные понятия, при этом определяющим в достижении соответствующего уровня прочности является характер протекания процессов деформации и разрушения.
Известные закономерности процзеса разрушения, полученные ка однородных м&терйвдах, на всегда коїзгг'бить однозначно использованы для оценки «еханетэекого поведшая сяокстых иатеркаяов. Слоистость и наличио поверхностен раздела но только усложняет обіцую картину разрушения, но и рздкаалмш образом слиют на вид разрушения и механические характеристики материала, которые не всегда определяются правилом аддитивности. Однако кинетика разрушения.слоистых машиностроительных материалов изучена недостаточно полно, и практически отсутствуют исследования, посвященные изу-
ченгав взаимосвязи между кинетикой разрушения и механическими характеристиками как отдельных слоев, так и всего материала в целом.
Работа проводилась в рамках тематических планов ИПМат АН Украины в соответствии с Постановлениями Президиума АН Украины Р398 от 20.II.1975 р., »50 от 14.12.1978 г., »587 от 30.І2Д98І г., «402 от 24.12.1987 р.
Цель и задачи работы. Цель» работы является повышение ка-дояиости слоистых материалов и изделий из них путем установления связи меяду кинетикой разрушения и конструкционной прочность». В соответствия с этой целью в работе поставлены и решены сяедувБ5И8 задачи:
изучение кинетики п механизма развития единичного и множественного видов разрупения в слоистых материалах с различны-кл ыеханкчесиит; свойством»;
изучение,влияния границ раздела различной природы на особенности возникновения и развития разрушения в реальных ма-шиностроитольных материалах;
исследование взаимодействия быстрых трещин с границами раздела различной природы;
исследование микрокеханизмов разрушения вблизи поверхностей раздела к их взаимосвязи с механическими свойствами материалов и скоростьв распространения трещины;
анализ взаимосвязи мезду механизмом и энергоемкостью разрушения биметаллических соединений;
разработка способов диагностики конструкционной прочности на основе оценки скорости разрушения.
Научная новизна. Основные положения, характеризующие научную новизну, заключаются в следующем:
- получены экспериментальные данные о влиянии соотношения
іеформационно-прочностньк свойств сясев на кинетику разрушения;
установлены основные закономерности остановки быстрых ррещин вязк:ши слоями. Проанализированы механизмы остановки грещин в зоне поверхностей раздела слоистых материалов;
обоснованы и разрабст?даі способы диагностики конструк-деонной прочности на основе оценки скорости разрушения.
Практическая цзннрст;» раіЗдтц. В результате исследований юлучеда данные о связи кинетики разрушения:сдоистьк машино-ітроительних материалов с прочность», пластичностью и ударной іязкостью. Это позволяет болоэ обоснованно подходить как к виору слоистых материалоз с учетом условий иагиуяения изделий ;з них, так и к диагностике ах служебных характеристик по рэ-ультатам контрсльцо-їехнодогическчх тепитаний. Разработаны онкретные способы диагностики прочности изделий из полимерных омпозиционных материалов (ПКЭД), а такие способ определения олщины тонких покрытий для металлических матерімлов с хрупким ащитннм покрытием.
Реализация работы в пуонщпешрсщ. Результаты работы недрены на ряде предприятий (УЕЗ им. Н.И.Камова, предприятиях /я А-І702, п/я А-7359, п/я А-І504 и др.) с экономическим эф-эктом 214,6 тыс. рублей (в ценах на 0І.0ІД990 г.).
На защиту выносятся следующие положения:
представления о связи особенностей механического пове-эния слоистых материалов с характеристиками слоев и всего ком-)зита в целом;
экспериментально установленные закономерности зародцз-щ, развития и торможения трещин в слоистых материалах;
подходы к оценке влияния закономерностей процесса раз-тнения на механические свойства слоистых материалов;
способы диагностики конструкционной прочности ПКМ на
основа акустико-эмиссионной оценки скорости разрушения.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на 22 научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах, семинарах, в том числе по физике прочности и разрушения (г. Киев, 1976 г.; г. Куйбышев, 1979 г.; г. Киев, 1930 г.), по механике и прочности композиционных материалов (г. Москва, 1976 г.; г. Москва, 1978 г.; г. Ленинакан, 1979 г.; г. Ташкент, 1980 г.; г. Рига, I960 г.; г. Москва, 1981 г.), по применению метода акустической эмиссии (г. Москва, 1980 г.; г." Минск, 1981 г.; г. Ростов-на-Дону, 1984 г.; г. Душанбе, 1986 г.; г. Кишинев, 1987 г.; г. Харьков, 1989 г.).
Публикации. Основное содержание работы отражено в десяти публикациях и двух авторских свидетельствах.
Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов и общих выводов, содеряит 121 страницу основного тексте, 88 рисунков, 8 таблиц, приложение, список ис-пользоватшх источников, включающий ІІ6 наименований.
