กรุณาใช้ตัวระบุนี้เพื่ออ้างอิงหรือเชื่อมต่อรายการนี้: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35844
ชื่อเรื่อง: Оцінювання міцності і довговічності елементів конструкцій в умовах складного навантаження за енергетичним підходом
ชื่อเรื่องอื่นๆ: Оценка прочности и долговечности элементов конструкций в условиях сложного нагружения за энергетическим подходом
Evaluation of strength and life time of structural elements under complex loading using the energy approach
ผู้แต่ง: Шишковський, Роман Олегович
Шышковский, Р. О.
Shyshkovskyi, R. O.
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Bibliographic description (Ukraine): Шишковський Р. О. Оцінювання міцності і довговічності елементів конструкцій в умовах складного навантаження за енергетичним підходом : дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 / Роман Олегович Шишковський. — Тернопіль : ТНТУ, 2021. — 171 с.
วันที่เผยแพร่: 25-ตุล-2021
Date of entry: 25-ตุล-2021
สำนักพิมพ์: Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопіль
Science degree: кандидат технічних наук
Level thesis: кандидатська дисертація
Code and name of the specialty: 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла
Defense council: Спеціалізована вчена рада Д58.052.01
Institution defense: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Іваницький, Ярослав Лаврентійович
Committee members: Силованюк, Віктор Петрович
Біщак, Роман Теодорович
UDC: 539.4
คำสำคัญ: складне навантаження
локальна деформація
метод ЦКЗ
питома енергія руйнування
сложное нагружение
локальная деформация
метод ЦКЗ
удельная энергия разрушения
complex loading
local deformation
method of digital image correlation
specific fracture energy
Number of pages: 171
บทคัดย่อ: Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук а спеціальністю 01.02.04- механіка деформівного твердого тіла. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2021. Дисертаційна робота присвячена проблемі визначення міцності і довговічності елементів конструкцій за складного навантаження, формулюванню методології оцінки їх ресурсу роботи на основі енергетичного критерію. На основі балансу енергії пружно-пластичного деформування та енергетичних втрат, які ідуть на руйнування в локальному об’ємі матеріалу розроблено енергетичний критерій для визначення гранично-рівноважного стану тіла навантаженого розтягом і зсувом. При досягненні енергією пружно-пластичного деформування енергії руйнування матеріалу відбувається розділення тіла на фрагменти. Розроблено методику для визначення питомої енергії руйнування матеріалу за розтягу циліндричного зразка і побудові повних рівноважних діаграм деформування з використанням спеціального пристрою за жорсткої схеми навантаження і реєстрації деформації методом ЦКЗ в локальному об’ємі. Проведено дослідження, побудовано діаграми деформування, визначено істинні напруження і деформації, а також питому енергію руйнування для сплаву АМГ-6. Встановлено, що питома енергія є інваріантною величиною опірності матеріалу руйнуванню і не залежить від жорсткості зовнішнього навантаження. За розробленим підходом і сертифікаційних випробувань на ДП «КБ «Південне» встановлено граничний робочий тиск у паливному баку ракети-носія. Проведено розрахунок напружено-деформованого стану МСЕ вала гідротурбіни та встановлено ресурс роботи з використанням силового підходу. Проведено експериментальні дослідження та побудовано діаграми втомного руйнування для сталі 20ГС в координатах «питома енергія одного циклу W – кількість циклів N» на основі якої визначено довговічність валу гідротурбіни Київської ГАЕС.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.02.04– механика деформированого твердого тела. Тернопольский национальный технический университет им. Ивана Пулюя Министерство образования Украины, Тернополь, 2021. Диссертационная работа посвящена проблеме определения прочности и долговечности элементов конструкций при сложном нагружении, формулированию методологии оценивания их ресурса работы на основе энергетического критерия. На основании баланса энергии упруго-пластического деформирования и энергетических потерь, идущих на разрушение в локальном объеме материала разработан энергетический критерий для определения предельно-ровновешаного состояния тела нагруженого растяжением и сдвигом. При достижении энергией упругопластического деформирования энергии разрушения материала происходит разделение тела на фрагменты. Разработано методику для определения удельной энергии разрушения материала при растяжении цилиндрического образца и построении полных равновесных диаграмм деформирования с использованием специального устройства за жесткой схемы нагружения и регистрации деформации методом ЦКЗ в локальном объеме. Разработано методику определения энергии разрушения при сдвиге путем кручения цилиндрического образца. Проведены исследования, построены полные диаграммы деформирования, определены истинные напряжения и деформации, а также удельная энергия разрушения сплава АМГ-6. Установлено, что удельная энергия является инвариантной величиной сопротивления материала разрушению и не зависит от жесткости внешнего нагружения. На основании разработанного подхода и сертификационных испытаний на ГП «КБ «Южное» установлено предельное рабочее давление в топливном баке ракеты-носителя. Проведено расчет напряженно-деформированного состояния МКЕ вала гидротурбины и установлено ресурс работы с использованием силового подхода. Проведено экспериментальные исследования и построены диаграммы усталостного разрушения для стали 20ГС в координатах «удельная энергия одного цикла W- количество циклов N» на основании которой определена долговечность вала гидротурбины Киевской ГАЄС.
The thesis is devoted to the analysis of the present state of the problem of strength and durability of structural elements under complex loading, the results of theoretical and experimental researches are analyzed. According to the results of the analysis and experimental data, a methodology for determining the strength and durability of structural elements based on the energy criterion is formulated. On the basis of the balance of elastic-plastic deformation and energy losses spent on fracture in the local volume of material, the energy criterion is developed to determine the boundary-equilibrium state of a body under tensile and shear loading. According to the criterion, damages in the local volume are accumulated under elastic-plastic deformation in a solid body. When energy of elastic-plastic deformation reaches the energy of material fracture, the body is split into fragments, in the case of co mplex loading the energy of elastic-plastic deformation is given as the sum of elastic -plastic deformation under tension and shear. The method is developed to determine the specific energy of material fracture by tension of a cylindrical specimen and construction of complete equilibrium diagrams using a special device under rigid mode of loading. The true deformation is determined using the digital image correlation method (DIC) in the local area where a homogeneous stress-strain state is achieved. The value of the true stresses is determined and the diagrams on the basis of which the specific energy of fracture, taking into account internal damages (defects) in the sample deformation are constructed. The DIC method is based on operations on speckle images of the optically rough surface and software processing of a number of digital images recorded during loading to track the movement of the points of the sample deformable surface and to calculate deformations. The method for determining the specific energy of shear fracture, based on a force chart of cylindrical specimen torsion, is developed. The method is developed and researches have been carried out on specimens of different degree of deformation by passing acoustic wave and the dependence of the wave propagation speed on the damage magnitude is constructed. It is established that the density of the material in the fracture zone decreases with the change in the wave propagation speed. Investigations are carried out, complete deformation diagrams are constructed, the true stresses and the specific fracture energy for the AMG-6 alloy are determined. On the basis of strength characteristics the stress -strain state is established in the wall of the carrier- rocket fuel tank. It is established that the specific fracture energy is invariant value and does not depend on changes in the external load rigidity. According to the developed approach and the program of certification tests at SE "Pivdenne" DB, the developed methodology has been implemented and the maximum working pressure in the fuel tank of the carrier-rocket is calculated. Using the finite element method, the simulation is performed and the stress-strain state of the turbine shaft is calculated. The turbine shaft is loaded with torque and bending moment, as well as the tensile force. Experimental studies are conducted for the shaft material and the specific energy for tensile and torsion is determined. Considering that the shaft operates under cyclic loads, the change in energy losses of the material in one load cycle is estimated. The dependence of the change in the magnitude of the deformation energy in one cycle on the number of load cycles is constructed. According to the results of the studies, the life time of the turbine shaft is calculated.
รายละเอียด: Захист відбудеться 26 листопада 2021 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001,м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79)
З дисертацією можна ознайомитися в Науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м.Тернопіль, вул. Руська, 56.
Автореферат розісланий 22 жовтня 2021 року.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35844
Copyright owner: © Шишковський Роман Олегович, 2021
References (Ukraine): СПИСОК ОСНОВНИХ ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Статті у наукових виданнях, що включ ні до міжнародних науком тричних баз даних:
1. Моделювання пружно-пластичного деформування тіла на основі енергетичного балансу та моніторингу деформацій. //Wei Ming, Іваницький Я. Л., Кунь П. С., Шишковський Р. О. // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2019. – No.3– C. 50-54. (Modeling of the Elastoplastic Deformation of a Body Based on the Energy Balance and Monitoring of Strains /M. Wei, Ya. L. Ivanyts’kyi, P.S. Kun’, R. O. Shyshkovs’kyi // Materials Science. 2019. Vol. 55, No3. P. 352– 357).
2. Оцінювання міцності болтових з'єднань композитних пластин. / Іваницький Я. Л., Гвоздюк М. М., Максименко О. П., Клиш С., Харченко Є. В., Шишковський Р. О. // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2019. – No.2 - C. 116-120. (Evaluation of the Strength of Bolted Joints of Composite Plates. //Ya. L. Ivanyts’kyi, М. М. Hvozdyuk, О.P. Maksymenko, S. Kłysz, E.V. Kharchenko, R.О. Shyshkovs’kyi // Materials Science. 2019. Vol. 55, No2. P. 265–271).
3. Experimental Determination of critical Strain Energy density of Ductile Materials / Y. Molkov, Ya. L. Ivanyts’kyi, Т. М. Lenkovs’kyi, A Trostianchyn. V. Kulyk, R.О. Shyshkovs’kyi // Ukrainan, Journal of Mechanical Enginering and Materials Science – 2019. Vol.5, No1. Р. 39-44.
4. Шишковський Р.О. Визначення питомої енергії руйнування матеріалу за зсувної деформації // Фіз. - хім. механіка матеріалів.- 2020.- No2.- С.21-25. (Determination of the Specific Fracture Energy of the Material under Shear Deformation. // R.О. Shyshkovs’kyi //Materials Science. 2020. Vol. 56, No2. P. 160–165).
5. Розрахунок міцності металів та експериментальна апробація підходу. // Гануліч Б.К., Іваницький Я.Л., Кунь П.С., Шишковський Р.О., Бойко В.М. // Фіз. - хім. механіка матеріалів.- 2020.- No4.- С.19-25. (Evaluation of the Theoretical Strength of Metals and Experimental Verification //B. K. Ganulich, Ya. L. Ivanytskyi, V. М. Boiko, R. О. Shyshkovskyi //Materials Science. 2020. Vol. 56, No2. P. 454–460).
Статті у збірниках матеріалів конференцій
1. Прогнозування робочого тиску у паливному баку / Я.Л. Іваницький, В.М. Сіренко, О.П. Максименко, Д.В. Клименко, Р.О. Шишковський// Науково- практична конференція ДП «КБ «Південне» Сучасні розрахунково експериментальні методи визначення характеристик ракетно-космічної техніки, Дніпро, 10-12 грудня 2019 р. С. 58.
2. Експериментальне визначення розподілу напружень у багатошаровому болтовому з’єднанні композит-метал / Я.Л. Іваницький, О.П. Максименко, Д.В. Клименко, М.М. Гвоздюк, Р.О. Шишковський // Науково-практична конференція ДП «КБ «Південне» Сучасні розрахунково експериментальні методи визначення характеристик ракетно-космічної техніки, Дніпро, 10-12 грудня 2019 р. С.46.
3. Встановлення безпечного ресурсу роботи елементів літальних апаратів та технічні засоби контролю / Я.Л. Іваницький, О.П. Максименко, М.М. Гвоздюк, Р.О. Шишковський// Міжнародна науково-практична конференція «Актуальні проблеми розвитку авіаційної техніки» Київ, 10 жовтня, 2019. С.58-59.
4. Оцінювання безпечного ресурсу елементів конструкцій військової техніки та технічні засоби контролю/ Я.Л. Іваницький, П.С. Кунь, Р.О. Шишковський// Перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ. Тези доповід. Міжн. наук.-технічної конференції.- Львів. Національна академія сухопутних військ ім. П. Сагайдачного. 2020.
Content type: Dissertation
ปรากฏในกลุ่มข้อมูล:01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла

แฟ้มในรายการข้อมูลนี้:
แฟ้ม รายละเอียด ขนาดรูปแบบ 
Aref_Shyshkovskyi_R_O_2021.pdfАвтореферат1,62 MBAdobe PDFดู/เปิด
Diser_Shyshkovskyi_R_O_2021.pdfДисертація3,95 MBAdobe PDFดู/เปิด
Vidgyk_Sylovaniuk.pdfВідгук Силованюка В.П.593,63 kBAdobe PDFดู/เปิด
Vidgyk_Bishchak.pdfВідгук Біщака Р.Т.3,92 MBAdobe PDFดู/เปิด


รายการทั้งหมดในระบบคิดีได้รับการคุ้มครองลิขสิทธิ์ มีการสงวนสิทธิ์เว้นแต่ที่ระบุไว้เป็นอื่น