Рассмотрены основные методы испытаний с целью определения механических характеристик материалов. Приведены описания экспериментальных работ, осуществляемых для подтверждения допущений, лежащих в основе теорий изгиба, кручения, сложного сопротивления, устойчивости стержней. В основу книги положены материалы лекций, читаемых авторами студентам МГТУ им. Н. Э. Баумана. Для преподавателей, специалистов в области прочности материалов и конструкций и студентов, изучающих курс "Сопротивление материалов".

В монографии рассмотрены методики и установки для испытания материалов, применяемых в новой технике в условиях, имитирующих эксплуатационные. Описаны новые методические решения и соответствующие им оригинальные установки и устройства для исследования тугоплавких и композиционных материалов в широких интервалах температур и скоростей деформирования. Рассмотрены вопросы экспериментального исследования твердости характеристик упругости, кратковременной и длительной прочности при растяжении, сжатии, изгибе. Описаны системы обеспечения силовых и температурных режимов нагружения, даны примеры их расчетов. Особое внимание уделено обеспечению точности измерения температур, нагрузок и деформаций при определении механических характеристик материалов в условиях вакуума, инертной и окислительной сред. Рассчитана на научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами исследования механических свойств материалов различных классов.

В монографии изложены современные представления о моделях и критериях физики и механики повреждений и разрушения твердых тле при наличии трещин в условиях воздействия различных видов нагружения, а также принципы анализа и обоснования безопасности и живучести технических систем в сильно поврежденных состояниях. В рамках механики усталостного и контактного разрушения, динамической, экспериментальной и вычислительной механики разрушения, динамической, экспериментальной и вычислительной механики разрушения, механики трещин при ползучести и воздействии коррозионных сред рассмотрены особенности моделей и критериев физики и механики трещин в твердых телах. Использование основных теоретических положений и критериев механики трещин проиллюстрировано практическими примерами. Для студентов старших курсов. магистров и аспирантов технических университетов, а также научных и инженерно-технических работников, интересующихся проблемами прочности и разрушения, безопасности, живучести и ресурса технических систем.

В монографии обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований отечественными и зарубежными учеными влияния реакторных излучений на изменение механических свойств конструкционных материалов. Приведенные данные проанализированы на основании сопоставления различных гипотез, объясняющих наблюдаемые радиационные эффекты. Значительное место занимают результаты исследований воздействий облучения на сопротивление ползучести и длительному разрушению сталей аустенитного и ферритно-мартенситного классов в условиях постоянного и переменного силового воздействия с учетом вида напряженного состояния, энергетического спектра и интенсивности облучения. Предназначена для специалистов в области механики материалов и атомной энергетики, а также преподавателей и студентов соответствующих факультетов.

В книге отобраны наиболее важные результаты исследований в области физики, прочности и механики разрушения, которые позволяют понять прочностные свойства современных конструкционных материалов на основе металлов, полимеров, керамики, композитов и дают основания для перспектив повышения прочности.Ясное и глубокое изложение делает книгу полезной для широкого круга читателей. Она принесет большую пользу специалистам по физике металлов, материаловедам, инженерам-конструкторам, а также студентам высших учебных заведений.

Рассмотрены вопросы планирования основных видов механических испытаний машиностроительных материалов и элементов конструкций, статистического анализа их результатов и вероятностной оценки прочности и ресурса деталей машин, имеющих первостепенное значение для рационального выбора материала при проектировании; обоснования расчетных характеристик; повышения надежности ответственных элементов конструкций, установления оптимальных режимов технологии производства полуфабрикатов, деталей и т. д. Описаны методы планирования и статистического анализа результатов испытаний, обеспечивающие надежное определение средних значений характеристик механических свойств, их дисперсий и квантилей для заданного уровня вероятности разрушения, а также дано обоснование вида функции распределения вероятностей. Указанные методы используются для построения семейства кривых усталости и длительной прочности по параметру вероятности разрушения, обоснования вида функций распределения долговечности, пределов выносливости и длительной статической прочности и оценки параметров этих функций. Проанализированы подходы к вероятностным методам расчета прочности и ресурса силовых элементов конструкций, способствующие повышению качества и конкурентоспособности машиностроительной продукции. Приведены числовые примеры. Монография рассчитана на инженерно=технических работников машиностроительных предприятий, конструкторских и технологических бюро, лабораторий механических испытаний, научных сотрудников, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В справочнике приведены данные по сопротивлению материалов, справочные данные по допускам и посадкам, а также по конструкционным материалам, рекомендации по их выбору. Кратко изложениы сведения о резьбовых и сварных соединениях, винтовых механизмах, валах, муфтах, подшипниках, шпоночных и шлицевых соединениях, ременных, цепных, зубчатых и червячных передачах, пружинах и покрытиях.Предназначен для техников-конструктов машиностроительной промышленности и проектных организаций, а также может быть полезен для студентов вузов и учащихся средних технических учебных заведений.

В монографии изложены представления о механизмах деформации и разрушения порошковых твердых сплавов вольфрамовой группы. Рассмотрены их механические характеристики в качестве критериев оценки качества и долговечности твердосплавных изделий в условиях эксплуатации. Широко представлены результаты исследований закономерностей усталостного разрушения твердых сплавов при ударном и гармоническом нагружениях и поведения в условиях сложно-напряженного состояния. Даны рекомендации по оценке прочности и долговечности с учетом ряда технологических факторов, таких, как исходная структура твердых сплавов, геометрические размеры образцов или изделий, состояние поверхностного слоя и др. Показана возможность увеличения прочностных характеристик порошковых твердых сплавов объемным и поверхностны упрочнением и определены области эффективного его применения. Для научных и инженерно-технических работников, создающих новые инструментальные материалы, занимающихся разработкой, изготовлением и применением твердосплавного инструмента и других изделий из твердых сплавов, а также для преподавателей и студентов вузов.

Последовательно изложена теория неупругого реологического деформирования и рассеянного разрушения материалов и элементов конструкций на трех иерархических уровнях: механика микронеоднородных сред, механика сплошной среды и макромеханика конструкций. Предложена единая методология построения определяющих уравнений и критерия разрушения энергетического типа на каждом из уровней. Рассмотрен самый общий случай реологического состояния материала, охватывающий деформации упругости, пластичности и ползучести, а также процессы накопления поврежденности и разрушения. Выполнена обстоятельная экспериментальная проверка выдвинутых положений. Книга предназначена для научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами механики деформируемого твердого тела, прочности и надежности элементов конструкций.

Рассмотрены методы оценки адгезионной прочности, изучена морфология поверхности, проведен послойный элементный анализ в приповерхностном объеме никелида титана с покрытиями из молибдена и тантала различной толщины. Показано, что механическая и адгезионная прочность покрытий зависит от его толщины, а также от химического состава пленки и подложки.

В работе на основе метода подвижных клеточных автоматов проведено изучение влияния конструкционных изменений эндопротеза тазобедренного сустава человека на деформационные и прочностные свойства, а также динамику генерации и развития повреждений в системе «сустав – эндопротез – бедренная кость». Структура протеза модифицировалась введением в шейку демпфирующих включений и нанесением покрытия на ножку имплантата. Рассматривался материал включения с различными диссипативными характеристиками. Показано, что наличие таких включений практически не изменяет прочность системы, но при этом ведет к заметному увеличению предельной деформации структуры «кость – протез», а также оказывает влияние на динамику зарождения и развития повреждений в костной ткани.??.

В работе проведена первая серия систематических экспериментов по наноструктурированию поверхностных слоев ряда авиационных материалов и их сварных соединений с целью повышения прочностных характеристик обработанных материалов. В основе предложенного подхода лежит концепция клеточного распределения напряжений и деформаций на интерфейсе «наноструктурированный поверхностный слой – подложка» в виде «шахматной доски».

Работа посвящена теоретическому исследованию влияния геометрических (ширина) и механических характеристик межфазных границ на прочность, величину предельной деформации и работу разрушения металлокерамических композиционных материалов. Исследование проведено путем компьютерного моделирования методом подвижных клеточных автоматов с использованием развитой «мезоскопической» структурной модели композита, явным образом учитывающей наличие широких переходных зон «армирующие включения - матрица». Показано, что формирование в материале относительно широких межфазных границ, характеризующихся плавным изменением механических свойств материала при переходе от керамических включений к связующему, позволяет существенно повысить механические характеристики композита. При этом большое значение имеет не только ширина, но и величина градиента изменения механических свойств в переходной зоне. Так, наличие в межфазных областях дефектов и включений наноскопического и атомарного масштабных уровней может приводить к росту внутренних напряжений в интерфейсных зонах, формированию в них резкого градиента механических свойств и, как следствие, снижению деформационных характеристик и работы разрушения композита.

Методами ротационной вискозиметрии и пенетрации изучены реологические свойства (динамическая вязкость, упругость и прочность) полимерных композиционных материалов. Показано влияние волокнистых и жестких зернистых наполнителей на свойства полимерных композиций на основе поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы. Установлено влияние концентрации исходных растворов полимеров и времени комплексообразования на свойства полимерных комплексов при введении наполнителей различной природы.

В настоящий тематический сборник включены статьи по проблемам наплавки, напыления, припекания защитных порошковых покрытий, спекания металлических порошков, прочности и теплофизики порошковых покрытий. Включены вопросы модельных представлений и экономики применительно к порошковым покрытиям, а также вопросы геометрии их поверхностей. Материалы сборника могут быть полезными для инженеров и научных работников в области сварочных процессов, процессов нанесения защитных износостойких покрытий, аспирантов и студентов технических вузов, физических и механико-математических специальностей университетов и педвузов.

В сборнике содержатся результаты экспериментальных исследований и численного моделирования ряда прикладных задач высокоскоростных соударений ударников с различными преградами. для условий взаимодействия ударников с мягкими преградами типа грунта и воды значительное внимание уделено вопросам определения сил, действующих на ударники в нестационарной стадии процесса, развитию лабораторных методики определения динамических характеристик грунтов. В задачах воздействий ударников на жесткие металлические преграды представлены результаты определения параметров динамики деформирования и разрушения преград и ударников, влияния на них прочностных свойств материалов. В большинстве работ сборника сочетаются расчетные и опытные данные. Сборник может быть полезен для инженеров, научно-технических работников и студентов, изучающих вопросы высокоскоростных соударений твердых тел, динамики и прочности конструкций.

В учебнике изложены основы сопротивления материалов в соответствии с программой учебного курса. Рассмотрен способ определения перемещений на изгибе (при сложной нагрузке и переменном сечении балок).

The paper reports on theoretical study to elucidate the influence of geometric (width) and mechanical characteristics of phase interfaces on strength, ultimate strain, and fracture energy of metal ceramic composites. The study was performed by computer simulation with the movable cellular automaton method and a well-developed mesoscale structural composite model that takes explicit account of wide transition zones between reinforcing inclusions and the matrix. It is shown that the formation of relatively wide “ceramic inclusions-binder” interfaces with gradual variation in mechanical properties allows a considerable increase in the mechanical properties of the composite. Of great significance is not only the interface width but also the gradient of mechanical properties in the transition zone. The presence of defects and inclusions of nano- and atomic scales in interface regions can increase internal stresses in these regions, induce a steep gradient of mechanical properties in them, and hence decrease strain characteristics and fracture energy of the composite.

Изложен курс сопротивления материалов, дополненный элементами теории упругости, пластичности, ползучести и разрушения. Представлены современные методы расчета прочности элементов конструкций, в частности метод конечных элементов. Рассмотрены задачи прочности и устойчивости, колебаний стержней, элементы теории пластинок и оболочек. Даны примеры построения моделей прочностной надежности при разных условиях нагружения. Для студентов, аспирантов втузов и инженеров, работающих в авиа- и машиностроении.

В учебном пособии, в соответствии с программой дисциплины "Основы трибологии", разработанной специалистами Ассоциации инженеров-трибологов России, изложены основные положения контактного взаимодействия твердых тел, свойства и топография их поверхностей, природа и виды внешнего трения, влияние различных факторов на трение. Описаны различные виды изнашивания, роль смазки, температуры, фрикционности и антифрикционности материалов для деталей сопряжений, основные способы повышения износостойкости материалов и деталей машин. Приведены расчетные методы оценки интенсивности изнашивания наиболее часто встречающихся трибосопряжений, Рассматриваются основные положения моделирования трибологических процессов, методы испытания на трение и изнашивание, а также роль трибологии в решении социально-экономических проблем, обусловленных трибологическим источникам: потери от недовыпуска продукции, потери всех видов ресурсов, ухудшение экологичности, энергетической эффективности различных видов транспорта и др. Пособие рассчитано на студентов технических специальностей, изучающих эту дисциплину или ее разделы в других дисциплинах, аспирантов, научных и инженерно-технических специалистов в области трения, износа и смазки в машинах.

В монографии рассмотрены основные закономерности усталостного разрушения металлических материалов с учетом современных достижений металлофизики и механики разрушения. Анализируется стадийность процесса накопления усталостных повреждений в периодах зарождения и распространения усталостных трещин. Рассмотрены теории физического предела выносливости и влияния различных факторов на циклическую прочность. Для научных работников, инженеров-материаловедов и металлургов.

В сборнике опубликованы материалы докладов, представленных на 47-ю Международную конференцию "Актуальные проблемы прочности" специалистами в области прочности и пластичности из России и ближнего зарубежья, посвященные вопросам физики и механики прочности, пластичности и разрушения материалов и конструкций; связи прочности со структурой нанокристаллов, аморфных, керамических, полимерных и других перспективных материалов; разработке научных основ и практических путей прогнозирования и повышения долговечности и надежности материалов и изделий; проблемам неразрушающего контроля и диагностики материалов. Для специалистов в области физики металлов, металловедения, прочности и разрушения материалов, а также для студентов соответствующих специальностей. проведение конференции поддержано грантом РФФИ № 08-02-06100-Г.

Излагается метод получения усредненных моделей упругих композиционных материалов и элементов конструкций с начальными напряжениями. Значительное внимание уделено выводу усредненных моделей неоднородных тонкостенных конструкций из трехмерных уравнений теории упругости. Показано. что все основные классические модели тонкостенных конструкций с начальными напряжениями (пластина, мембрана, балка. струна) могут быть выведены из линеаризованной задачи трехмерной теории упругости с начальными напряжениями путем применения метода асимптотического разложения (усреднения). Рассмотрен ряд неклассических моделей конструкций с начальными напряжениями. Для специалистов в областях механики деформируемого твердого тела, механики композиционных материалов. материаловедения, строительной механики и машиностроения.