Устойчивость сжатых стержней в зависимости от структуры и физико-механических свойств конструкционных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.17, кандидат технических наук Черепенников, Алексей Владимирович

• Черепенников, Алексей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Черепенников, Алексей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА ПЕРВАЯ. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИБОРОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СЖАТЫХ СТЕРЖНЕЙ.

1.1 Обоснование необходимости разработки методов исследования устойчивости сжатых стержней.

1.2 Разработка экспериментальной установки и методов исследования устойчивости сжатых стержней.

1.3 Разработка тензометров для измерения деформаций в упругой области и упруго-пластической области при малых пластических деформациях.

1.4 Применение методов исследования деформаций на малых базах измерения. Методика подготовки поверхности образцов.

1.5 Оценка точности примененных методов исследования.

1.6 Выводы по первой главе.

ГЛАВА ВТОРАЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1 Измерение упругих деформаций, определение упругих свойств в процессе нагружения.

Построение диаграмм деформаций в опытах на растяжение и сжа

2.3 Определение предела пропорциональности, предела упругости и предела текучести для металлов, деформирующихся с образованием площадки текучести.

2.4 Определение условных пределов пропорциональности, упругости и текучести для металлов, деформирующихся без образования площадки текучести.

2.5 Выводы по второй главе.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. МИКРОНЕОДНОРОДНОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТРУКТУРЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ИСПЫТАНИЯ

3.1 Роль микронеоднородной деформации в формировании механических свойств.

3.2 Микрокартина деформации стали в зависимости от структуры.

3.3 Механические свойства стали в зависимости от структуры.

3.4 Сравнительные исследования микрокартины деформации и механических свойств при различных условиях испытания: растяжение, сжатие, испытания на устойчивость.

3.5 Выводы по третьей главе.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. УСТОЙЧИВОСТЬ СЖАТЫХ СТЕРЖНЕЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ.

4.1 Роль исследований устойчивости элементов конструкций в обеспечении их прочности и долговечности. Современные представления о зависимости критического напряжения от гибкости. 2 Устойчивость сжатых стержней из металлов, деформирующихся с образованием площадки текучести. ^ Устойчивость сжатых стержней из металлов, деформирующихся без образования площадки текучести.

4.4 Влияние способа закрепления стержня на значение критической силы.

4.5 Влияние изменения упругих свойств на значение критической силы. Различные концепции.

4.6 Действительный вид зависимости критического напряжения от гибкости.

4.7 Выводы по четвертой главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Устойчивость сжатых стержней в зависимости от структуры и физико-механических свойств конструкционных материалов»

Актуальность темы

Дальнейшее развитие техники, повышение напряженности деталей машин и элементов конструкций выдвигают новые, повышенные требования к физико-механическим свойствам конструкционных материалов, формирование которых связано с особенностями структуры, и обуславливают необходимость разработки методов расчета с учетом реальных свойств.

Большинство материалов, которые применяются в современной технике в изготовлении элементов конструкций, всевозможных устройств и приспособлений, работают в широком диапазоне нагрузок, деформаций, скоростей и учётом различных факторов рабочих сред. В связи с этим комплекс требований, предъявляемый к современным материалам, весьма разнообразен. Используемые в ряде областей конструкционные материалы должны обладать не только заданной прочностью в сложных условиях эксплуатации, но и обеспечивать надёжность работы изделий [87, 91]. Между тем, условия нагружения при эксплуатации могут быть очень сложными. Это связанно с особенностями закрепления, характером изменения нагрузки при реальном нагружении, а также, с размерами элементов, которые воспринимают нагрузку. При этом элемент конструкции должен удовлетворять условиям прочности, жесткости и устойчивости.

Прогнозирование прочности и разрушения материалов и конструкций приводит к необходимости исследовать закономерности взаимосвязи процессов деформирования и разрушения, происходящих в материалах. Исследования процессов деформирования и разрушения выполняются при экспериментальных испытаниях образцов и элементов конструкций.

Настоящая работа посвящена исследованию устойчивости сжатых стержней в зависимости от физико-механических свойств конструкционных материалов с учетом различных факторов.

Исследование причин разрушения различных сооружений показало, что для надежной работы конструкции под нагрузкой недостаточно сделать ее элементы прочными, необходимо еще обеспечить сохранение первоначальной формы равновесия, как самих элементов, так и всей конструкции в целом. Поэтому исследование устойчивости является важной задачей, которая находит отражение в работах многих ученых [24, 25, 26, 81, 86, 87, 97, 104, 118, 119].

В механике достаточно общее определение устойчивости систем дано А. М. Ляпуновым [118]. Согласно этому определению, применительно к реальным инженерным конструкциям, их равновесие будет устойчивым, если незначительные отклонения от расчетной схемы, малые дефекты и несовершенства вызывают столь же малые отклонения в поведении конструкции. Устойчивость конструкции, наряду с прочностью и жесткостью, определяет ее работоспособность и долговечность.

Повидимому, одно из первых исследований устойчивости сжатых стержней было выполнено в работах Эйлера [118]. Причем формула Эйлера для определения критической силы или критического напряжения справедлива в случае потери устойчивости в упругой области, т.е. при условии, что вплоть до достижения критического состояния максимальные напряжения не превышают предела пропорциональности материала [88].

Решение задачи устойчивости центрально-сжатого стержня за пределами пропорциональности предпринималось Энгессером, Ясинским [3, 88, 118]. Формулу для определения критической силы получил Карман, при этом модуль упругости Е в формуле Эйлера заменялся на приведенный модуль Епр, зависящий от Е и касательного модуля Ек, а также от формы поперечного сечения стержня. Продолжением этих исследований явились работы Шенли. Экспериментальным путем было установлено, что началу выпучивания соответствовала не приведено-модульная, а касательно-модульная нагрузка. При этом модуль упругости Е в формуле Эйлера заменялся на касательный модуль Ек.

Устойчивость элементов конструкций в упругой и упруго-пластической областях - один из важных разделов механики [118].

Используемая в настоящее время зависимость критического напряжения сткр от гибкости X приводимая в курсах сопротивления материалов [3, 33, 39,

101, 106] определяет, при какой критической нагрузке стержень не будет удовлетворять условиям устойчивости в зависимости от гибкости.

Условно рассматриваются стержни малой гибкости, когда за критическое напряжение принимается предел текучести, стержни средней гибкости, когда критическое напряжение определяется по формуле Ясинского, и стержни большой гибкости, когда справедлива формула Эйлера. Необходимо отметить, что для всех диаграмм зависимости критического напряжения акр от гибкости Л, значения предела пропорциональности и физического предела текучести для сталей, показаны существенно отличающимися друг от друга.

В настоящее время вопросам устойчивости уделяется большое внимание. В сборнике «Современные проблемы прочности, пластичности и устойчивости», посвященном 75-летию со дня рождения профессора В.Г. Зубчанинова и в трудах Всесоюзных, Всероссийских, Международных конференций по проблеме пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела, проводимых Тверским государственным техническим университетом, представлены работы ведущих ученых России по различным областям механики: прочности и разрушения, устойчивости. Необходимо отметить, что исследование устойчивости сжатых стержней и установление действительного вида зависимости критического напряжения акр от гибкости Я для широкого круга конструкционных материалов в зависимости от структуры и физико-механических свойств является актуальной задачей.

Цель работы

Целью настоящей работы является исследование устойчивости сжатых стержней, установление действительного вида зависимости критического напряжения акр от гибкости Я на основе разработки экспериментальных установок, измерительных приборов и применения методов исследования физико-механических свойств конструкционных металлов в зависимости от структуры.

Цель работы определила и основные задачи:

1) разработка и создание экспериментальной установки и методики испытания на устойчивость металлических образцов с целью экспериментального определения значения критической силы;

2) разработка и создание тензометров для измерения деформаций в упругой области и упруго-пластической области при малых пластических деформациях;

3) исследование механизма деформации металлических образцов на площадке текучести с помощью разработки и применения различных методов;

4) исследование зависимостей физико-механических свойств от структуры металла при различных испытаниях;

5) установление зависимостей критического напряжения от гибкости для различных марок сталей и других материалов с различными физико-механическими свойствами.

Решение этих задач позволяет всесторонне исследовать механизм деформации стальных образцов в начальной стадии пластической деформации и установить зависимость физико-механических свойств от структуры металла, на основе чего получить новый вид зависимости критического напряжения от гибкости, что необходимо для разработки и совершенствования методов расчета на устойчивость.

Работа выполнена на кафедре «Сопротивление материалов» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Основное содержание диссертации

Основные задачи работы определили и основное содержание диссертации.

В первой главе приведены результаты разработки экспериментальной установки для испытания на устойчивость металлических образцов с целью экспериментального определения значения критической силы, которая защищена патентом РФ. Разработаны тензометры для измерения деформаций, позволяющие строить диаграммы деформации и исследовать особенности изменения модуля Юнга в процессе нагружения. Обоснованно применение методики измерения деформаций на малых базах, позволяющей исследовать формирование физико-механических свойств металлов в зависимости от химического состава и термической обработки.

Во второй главе на основе разработки и применения большого числа различных методов исследования механизма деформации стальных образцов на площадке текучести: границы раздела упругой и пластической деформации, продвижения фронта пластической деформации на площадке текучести, изменение геометрии образца - переход круглого поперечного сечения в эллиптическое, изменение модуля Юнга в деформированной части образца, изменения микротвердости на границе раздела упругой и пластической деформации в результате упрочнения, - установлено, что значения предела пропорциональности <тт1, предела упругости <гуп и физического предела текучести аТ одинаковы, т.е. <тпц = сг)71 = <тт.

В третьей главе на основе обзора литературных источников, систематизированы особенности формирования физико-механических свойств в зависимости от структуры металла. Приведены результаты исследования микрокартины деформации стали в зависимости от структуры, с применением метода измерения деформаций на малой базе в опытах на растяжение и ударных испытаниях на изгиб надрезанных образцов. Показано, что для стали наиболее выгодной структурной композицией является такая, когда при наибольших прочностных свойствах микрообъемов обеспечиваются наиболее благоприятные условия их совместной деформации. Получены зависимости критического напряжения для стали с различной структурой.

В четвертой главе рассмотрены современные представления о зависимости критического напряжения от гибкости стержня. На- основе применения разработанной экспериментальной установки, а также равенства значений апц - <т = сгт, получены графики зависимости критического напряжения сг от гибкости А для металлов деформирующихся с образованием, и без образования площадки текучести. Приведены результаты исследований влияния изменения упругих свойств на значение критической силы на основе применения различных концепций. Получена новая зависимость критического напряжения от гибкости для сталей деформирующихся с образованием площадки текучести.

Основные положения диссертации

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации.

1. Разработка экспериментальной установки для испытания на устойчивость металлических образцов и тензометров для измерения деформаций в упругой области. Обоснование применения методики измерения деформаций на малых базах в 10 мкм для исследования формирования физико-механических свойств реальных поликристаллических металлов.

2. Установление равенства значений предела пропорциональности ащ, предела упругости <туп и физического предела текучести сгг, на основе разработки и применения большого числа различных методов исследования деформации образцов на площадке текучести.

3. Результаты исследования микронеоднородности деформации и формирования физико-механических свойств стали 45 в зависимости от структуры при испытаниях на растяжение и ударных испытаниях на изгиб надрезанных образцов. Исследование влияния структуры и геометрических размеров образцов в опытах на сжатие и устойчивость.

4. Исследование устойчивости сжатых стержней из металлов, деформирующихся с образованием и без образования площадки текучести.

5. Действительный вид зависимости критического напряжения от гибкости.

Научная новизна и достоверность

В диссертационной работе разработана экспериментальная установка для испытания на устойчивость металлических образцов, позволяющая проводить испытания с наиболее типичными случаями закрепления концов стержня, различного поперечного сечения, которая защищена патентом РФ. Разработаны тензометры для измерения деформаций повышенной точности с коэффициентом увеличения до К = 5000.

Разработаны методы исследования микромеханизма деформации стальных образцов на площадке текучести. Установлено равенство значений предела пропорциональности сг„,;, предела упругости ауп и физического предела текучести ат.

Получены зависимости физико-механических свойств от структуры стали, на основе исследования микронеоднородной деформации с применением метода измерения деформаций на малой базе. Показано, что наиболее выгодна такая структурная композиция, когда при наибольших прочностных свойствах микрообъемов обеспечиваются наилучшие условия их совместной деформации. Получены зависимости критического напряжения от гибкости для стали с различной структурой, как в области значений малой гибкости, так и в области, когда справедлива формула Эйлера.

Получены графики зависимости критического напряжения сткр от гибкости Л для различных марок сталей, материал которых деформируется с образованием площадки текучести. Получены зависимости критического напряжения <т от гибкости Л для металлов, деформирующихся без образования площадки текучести.

На основании всестороннего исследования устойчивости сжатых стержней получен новый вид зависимости критического напряжения акр от гибкости Л, состоящий из двух частей.

Достоверность основных полученных результатов подтверждается проведенным анализом оценки точности применённых методов исследования.

Научное и практическое значение результатов исследований

Полученные результаты имеют большое значение для разработки теоретических вопросов по разделу «Устойчивость сжатых стержней», а также для развития методов экспериментирования и использования на практике.

Научная значимость заключается в получении действительного вида зависимости критического напряжения от гибкости, на основе разработки методов исследования физико-механических свойств в зависимости от структуры при различных видах испытаний.

Большое практическое значение имеют разработанные экспериментальные установки и измерительные приборы. Полученное равенство значений предела пропорциональности сгщ, предела упругости ауп и физического предела текучести <тт имеет большое значение для использования в расчетах на устойчивость при построении зависимости критического напряжения от гибкости.

Разработанные методы исследования физико-механических свойств, а также полученная новая зависимость критического напряжения от гибкости, могут быть использованы при разработке методов расчета на устойчивость с учетом реальных свойств конструкционных материалов.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

1) VI международном научном симпозиуме «Современные проблемы пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела» (Тверь, 2006 г.);

2) XI региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области «Архитектура, градостроительство и экологические проблемы» (Волгоград, 2006 г.);

3) III международной научно-технической конференции «Наука, техника и технология XXI века» (Нальчик, 2007 г.);

4) XII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области «Архитектура, градостроительство и экологические проблемы» (Волгоград, 2007 г.);

5) XXVIII Российской школе по проблемам науки и технологий по направлению 10) итоги диссертационных исследований программы п.п 1) «Неоднородные материалы и конструкции» (Миасс, 2008 г.);

6) научных конференциях Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (2006, 2007, 2008 г.г.);

7) научных конференциях Волгоградского государственного технического университета (2006, 2007, 2008 г.г.).

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Кукса, Л. В. Экспериментальные исследования устойчивости элементов конструкций и физико-механических свойств конструкционных материалов / Л. В. Кукса, А. В. Черепенников // Современные проблемы пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела : VI Междунар. науч. симпозиум : тез. докл. - Тверь, 2006. - С. 34.

2. Кукса, Л. В. Экспериментальные исследования устойчивости элементов конструкций и физико-механических свойств конструкционных материалов / Л. В. Кукса, А. В. Черепенников // Современные проблемы пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела : тр. VI Междунар. науч. симпозиума. — Тверь, 2006. - С. 56-66.

3. Кукса, Л. В. Зависимость критического напряжения от гибкости для сталей при расчетах на устойчивость / Л. В. Кукса, А. В. Черепенников // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Технические науки. - 2006. - Вып. 6 (20). - С. 23-30.

4. Черепенников, А. В. Устойчивость элементов конструкций в зависимости от физико-механических свойств стали / А. В. Черепенников // XI Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области : тез. докл. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2006. - С. 62-64.

5. Патент №2289804 РФ, МПК вОШ 3/02. Устройство для испытания на устойчивость металлических образцов / Кукса Л.В. Черепенников А.В. Опубл. 20.12.2006. Бюл. №35.

6. Кукса, Л. В. Микронеоднородность деформации и механические свойства стали в зависимости от структуры при различных условиях испытания / Л. В. Кукса, А. В. Черепенников // Известия ВолгГТУ.

Серия: Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. - 2007. - Вып. 1. - № 3 (29). - С. 84-90.

7. Кукса, JI. В. О действительном виде зависимости критического напряжения от гибкости для сталей при расчетах на устойчивость / JI. В. Кукса, А. В. Черепенников // Наука, техника и технология XXI века (НТТ-2007) : материалы III Междунар. науч.-техн. конф. - Нальчик : Каб.-Балк. ун-т, 2007. - Т. II. - С. 14-18.

8. Черепенников, А. В. Влияние структуры на уровень микронеоднородной деформации и механические свойства стали при различных видах испытаний / А. В. Черепенников // XII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области : тез. докл. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2007. - С. 8-10.

9. Кукса, JI. В. Устойчивость сжатых стержней в зависимости от структуры и физико-механических свойств конструкционных материалов / Кукса JI. В., Черепенников А. В. // Наука и технологии. Секция 1. Неоднородные материалы и конструкции. - Краткие сообщения XXVIII Российской школы. - Екатеринбург : Уро РАН, 2008. - С. 64-66.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержание работы изложено на 117 страницах машинописного текста, рисунков - 43, таблиц - 8, список литературных источников включает 130 наименований.

Заключение диссертации по теме «Строительная механика», Черепенников, Алексей Владимирович

4.7 Выводы по четвертой главе

1. Показана важная роль исследований устойчивости элементов конструкций.

2. Получены графики зависимости критического напряжения стур от гибкости X для сталей различных марок, материал которых деформируется с образованием площадки текучести, состоящие из двух частей. Приведены существующие представления о графике зависимости критического напряжения сгкр от гибкости X, который состоит из трех частей.

3. При исследовании на устойчивость стержней, выполненных из металлов, деформирующихся без образования площадки текучести для построения графика зависимости критического напряжения сгкр от гибкости

X необходимы орпеделить значения условного предела пропорциональности <ущ. На основании полученных графиков зависимости сделан вывод о том, что в интервале значений гибкости Х<Х0 потеря устойчивости происходит при значениях превышающих условный предел пропорциональности, в отличие от материалов, деформирующихся с образованием площадки текучести для которых, начиная от некоторого значения X и до Х0 стержень теряет устойчивость при критическом напряжении равном физическому пределу текучести.

4. Выполнена экспериментальная проверка влияния способа закрепления концов стержня на величину критического напряжения сткр.

5. Для металлов, деформирующихся без образования площадки текучести, получены графики зависимости критического напряжения сгкр от гибкости X на основе применения концепции Кармана и концепции Шенли.

6. Представлена зависимость критического напряжения от гибкости для сталей деформирующихся с образованием площадки текучести, состоящая из четырех областей. Для значений гибкости X <Х0 принимается, что стержень теряет устойчивость, когда критическое напряжение сгкр равно пределу текучести стг. Однако в зависимости от гибкости Л может наблюдаться простое сжатие (область 1), превышение значением критического напряжения сгкр предела текучести <ут (область 2) и равенство <гкр=<гт область 3). В случае, когда Л> Лд критическое напряжение определяется по формуле Эйлера (область 4).

103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе приведены результаты всесторонних исследований устойчивости сжатых стержней, получен новый вид зависимости критического напряжения от гибкости на основе разработки и применения экспериментальных установок, измерительных приборов, а также различных методов исследования физико-механических свойств в зависимости от структуры.

1. На основании обзора литературных источников показана важная роль исследования устойчивости элементов конструкций с учетом реальных физико-механических свойств конструкционных материалов, получаемых в зависимости от структуры.

2. Разработаны экспериментальная установка и методы испытания на устойчивость металлических образцов, обеспечивающие проведение испытаний при осевом центральном сжатии для наиболее распространенных, типичных случаев закрепления концов стержня.

3. Разработаны механические тензометры повышенной точности для измерения деформаций, позволяющие строить диаграммы деформации, определять физико-механические свойства и исследовать особенности изменения модуля Юнга в процессе деформирования. Обосновано применение методики измерения деформаций на малых базах, позволяющей исследовать микронеоднородность деформации и механизм формирования физико-механических свойств в зависимости от структуры. Показана достоверность определяемых в результате экспериментов значений, исследуемых величин.

4. На основе изучения диаграммы деформации стали, показано совпадение кривых деформирования при испытаниях на растяжение и сжатие, что дает возможность в исследованиях устойчивости использовать физико-механические характеристики, полученные при растяжении образцов.

5. Установлено равенство значений предела пропорциональности сгщ, предела упругости сг)п и физического предела текучести сгт в результате разработки и применения различных методов исследования деформации образцов на площадке текучести: границы раздела упругой и пластической деформации, продвижения фронта пластической деформации, изменения геометрии образцов, изменения модуля Юнга, изменения микротвердости на границе раздела упругой и пластической деформации. Закон Гука является справедливым вплоть до достижения физического предела текучести ат.

6. Изучен микромеханизм формирования прочностных и пластических свойств в зависимости от структуры, получаемой за счет изменения химического состава и термической обработки. Установлена связь микрокартины деформации с механическими свойствами. Получена зависимость вариационного коэффициента от размера микрочастиц и особенностей их распределения в стали. Показано, что наиболее выгодной структурной композицией является такая, когда при наибольших прочностных свойствах микрообъемов обеспечиваются наиболее благоприятные условия их взаимодействия, приводящие к уменьшению микронеоднородности деформации.

7. На основе полученных диаграмм деформации образцов из стали 45 с различной структурой и различной гибкостью установлено, что наименьшее значение <т наблюдается для стали после отжига, а наибольшее в состоянии после закалки и низком отпуске. При этом увеличение значения гибкости приводит к переходу от простого сжатия к продольному изгибу, возникающему в результате потери устойчивости. Установлено, что значения критических напряжений в области зависимости кривой а^-Я, в интервале

А>Ао близки к подсчитанным по формуле Эйлера и близки между собой. Характеристики прочности, определенные при статических испытаниях в зависимости от структуры в 1,5-4 раза больше, чем критические напряжения, определенные при испытаниях на устойчивость.

8. Получены зависимости критического напряжения от гибкости для образцов выполненных из различных металлов, деформирующихся с образованием и без образования площадки текучести. На основании всесторонних исследований устойчивости сжатых стержней, а также равенства сгпц = <тупр = сгт, получен новый вид зависимости критического напряжения от гибкости. Эту зависимость можно представить состоящей из двух частей.

9. Предложено рассматривать полученную зависимость критического напряжения от гибкости а -Я., состоящей из четырех областей. В зависимости от гибкости Л может наблюдаться простое сжатие (область 1), когда потеря устойчивости не происходит, потеря устойчивости происходит при значениях критического напряжения <т превышающих значение физического предела текучести (область 2), потеря устойчивости происходит при значениях критического напряжения ст равных физическому пределу текучестисгкр~сгт (область 3) и в случае, когда Л>Л0 потеря устойчивости происходит при значениях критического напряжения <т , определенных по формуле Эйлера (область 4).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Черепенников, Алексей Владимирович, 2008 год

1. А. с. 627381 СССР, МКИ 001 Б 3/42. Устройство для опускания инден-тора к микротвердомеру / Л. В. Кукса, В. А. Васильев. - опубл. в Б. И. -1978.-№37.-С. 153.

2. Автоматизированный метод исследования деформированного состояния с помощью делительных сеток / Л. В. Кукса и др. // Заводская лаборатория. 1979. - Т 5. - № 7 - С. 653-655

3. Александров, А. В. Сопротивление материалов / А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин М. : Высш. шк., 1995г. - 560 с.

4. Алфутов, Н. А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. — М. : Машиностроение, 1991. — 336 с.

5. Амбарцумян, С. А. Теория анизотропных пластин: Прочность, устойчивость и колебания /С. А. Амбарцумян. М. : Наука, 1987. - 360 с.

6. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. — М., 2003. -Т. 1.-920 с.

7. Арзамасов, Б. Н. Конструкционные материалы : справ. /Б. Н. Арзамасов и др. ; под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. М. : Машиностроение, 1990. -688 с.

8. Афанасьев, А. М. Лабораторный практикум по сопротивлению материалов / А. М. Афанасьев, В. А. Марьин. М., 1975. - 288 с.

9. Барбашин, Е. А. Введение в теорию устойчивости / Е. А. Барбашин. М. : Наука, 1967.-223 с.

10. Барило, В. Г. Устойчивость деформирования твердых тел с дефектами типа трещин и включений / В. Г. Барило // Проблемы прочности. 2005 -№ 1.-С. 118-135

11. Беляев, Н. М. Лабораторные работы по сопротивлению материалов / Н. М. Беляев. М.: Гос. изд-во технико-теоретич. лит., 1951 — 336 с.

12. Беляев, Н. М. Сопротивление материалов / Н. М. Беляев. М. : Наука, 1976.-608 с.

13. Бернштейн, М. Л. Механические свойства металлов / М. Л. Бернштейн, В. А. Займовский. М., 1979. - 495 с.

14. Бернштейн, М. Л. Структура и механические свойства металлов / М. Л. Бернштейн, В. А. Займовский. М. : Металлургия, 1970. - 472 с.

15. Блейх, Ф. Устойчивость металлических конструкций / Ф. Блейх. М. : ОГИЗ, 1959. - 544 с.

16. Бобылев, А. В. Механические и технологические свойства металлов / А. В. Бобылев. М. : Металлургия, 1987. - 208 с.

17. Болотин, В. В. Устойчивость упругих и неупругих систем / В. В. Болотин, Э. И. Григолюк // Механика в СССР за 50 лет. М., 1972. - Т. 3. - С. 325-364

18. Болотин, В. В. Строительная механика. Современное состояние и перспективы развития / В. В. Болотин, И. И. Гольденблат, А. Ф. Смирнов. -М. : Стройиздат, 1972. 191 с.

19. Болотин, В. В. Динамическая устойчивость упругих систем / В. В. Болотин. М. : Гостехидат, 1956. - 600 с.

20. Бондарь, Н. Г. Устойчивость и колебания упругих систем в современной технике / Н. Г. Бондарь. Киев : Вища шк., 1987. - 199 с.

21. Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля / Д. Брандон, У. Каплан. М. : Техносфера, 2006. - 384 с.

22. Вайман, М. Я. Устойчивость нелинейных механических и электромеханических систем / М. Я. Вайман. М. : Машиностроение, 1981. - 126 с.

23. Витман, Ф. Ф. О масштабном факторе в явлении хладноломкости стали / Ф. Ф. Витман // Журнал теор. физики. 1946. - 16, - № 9. - С. 961—980.

24. Вольмир, А. С. Устойчивость упругих систем / А. С. Вольмир. М. : Физматгиз, 1963. - 879 с.

25. Вольмир, А. С. Устойчивость деформируемых систем / А. С. Вольмир. -М. : Наука, 1967. 984 с.

26. Всесоюзный симпозиум. Устойчивость в механике деформируемого твердого тела : материалы II Всесоюз. симпозиума, Калинин, 27-30 июня1986 г. / отв. ред. В. Г. Зубчанинов. Калинин : Калинин, гос. ун-т, 1986. - 151 с.

27. Григорович, В. К. Твердость и микротвердость металлов / В. К. Григорович. -М. : Изд-во «Наука», 1976. 230 с.

28. Губкин, С. И. Пластическая деформация металлов. Т. I / С. И. Губкин. — Металлургиздат, 1961.-367 с.

29. Гуляев, А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. М. : Металлургия, 1978. -647 с.

30. Гурьев, А. В. Исследование границы раздела упругой и пластической деформации в стали / А. В. Гурьев, JL В. Кукса // Физика металлов и металловедение. 1966.-Т. 21.-Вып. 1.-С. 116-124

31. Гурьев, А. В. О построении действительной кривой упрочнения металлов по испытаниям на растяжение и сжатие / А. В. Гурьев, JI. В. Кукса // Заводская лаборатория. 1964. - Т. 30. - Вып. 10. - С. 1258-1259.

32. Давиденков, Н. Н. Некоторые проблемы механики материалов / Н. Н. Давиденков. JI. : Ленинград, газ.-журн. и кн. изд-во, 1943. — 151 с.

33. Дарков, А. В. Сопротивление материалов / А. В. Дарков, Г. С. Шпиро. — М. : Высш. шк., 1989. 608 с.

34. Дегтярев, В. А. Влияние предварительного пластического деформирования на механические характеристики стали 45 и сплава Д16Т при статическом и циклическом нагружении / В. А. Дегтярев // Проблемы прочности. 2005. - № 4. - С. 33-45

35. Дьяконов, В. П. MathCAD 8 PRO в математике, физике и Internet / В. П. Дьяконов, И. В. Абраменкова. М. : Нолидж, 2000. - 204 с.

36. Жуковец, И. И. Механические испытания металлов / И. И. Жуковец. -М., 1980.- 191 с.

37. Золоторевский, В. С. Механические свойства металлов : учебник для вузов / В. С. Золоторевский. М. : Металлургия, 1983. - 352 с.

38. Зубчанинов, В. Г. Актуальные проблемы теории пластичности и устойчивости / В. Г. Зубчанинов // Устойчивость и пластичность в механикедеформируемого твердого тела : материалы III симпозиума. — Тверь : ТвеПИ 1992. Ч. I. - С. 10-94.

39. Зубчанинов, В. Г. Лекции по механике деформируемого твёрдого тела. Ч. 2. Сопротивление материалов с элементами строительной механики / В. Г. Зубчанинов. Тверь : Изд. Тверского политехи, ин-та, 1993. - 164 с.

40. Зубчанинов, В. Г. Основы теории упругости и пластичности: Учеб. для вузов / В. Г. Зубчанинов. М.: Высш. шк., 1990. - 368 с.

41. Зубчанинов, В. Г. Сопротивление материалов : учеб. пособие / В. Г. Зубчанинов. Тверь : ТГТУ, 2005. - Кн. 2.-352 с.

42. Зубчанинов, В. Г. Устойчивость и пластичность / В. Г. Зубчанинов. — Тверь : Изд-во Тверского гос. техн. ун-та, 2006. Кн. 3. - 400 с.

43. Зубчанинов, В. Г. Устойчивость : учеб. пособие / В. Г. Зубчанинов. — Тверь : ТвеПИ, 1995. Ч. 1. - 200 с.

44. Зубченко, А. С. Марочник сталей и сплавов : справ. / А. С. Зубченко. -М. : Машиностроение, 2003. 784 с.

45. Игнатьев, В.А. Основы строительной механики: учебник для студентовстроительных специальностей / В.А. Игнатьев, В.В. Галишникова; Вол-гогр. гос. архит.-строит. ун-т. — Волгоград : ВолгГАСУ, 2007. — 640 с.

46. Иголкин, Б. И. О природе масштабного эффекта / Б. И. Иголкин // Проблемы прочности. 1978. - № 3. - С. 50-52.

47. Ильин, В. П. Устойчивость ребристых оболочек при больших перемещениях / В. П. Ильин, В. В. Карпов. Л. : Стройиздат, 1986. - 166 с.

48. Кайбышев, О. А. Пластичность и сверхпластичность металла / О. А. Кайбышев. М. : Металлургия, 1975. - 280 с.

49. Кайбышев, О. А. Границы зерен и свойства металлов / О. А. Кайбышев, Р. 3. Валиев. М. : Металлургия, 1987. - 214 с.

50. Карапетян, А. В. Устойчивость стационарных движений / А. В. Карапе-тян ; МГУ им. М. В. Ломоносова. М.: Эдиториал УРСС, 1998. - 165 с.

51. Карлов, Н. В. Колебания, волны, структуры / Н. В. Карлов, Н. В. Кириченко. М. : Физматлит, 2003. - 496 с.

52. Клокова, Н. П. Тензорезисторы: Теория, методика расчета, разработки / Н. П. Клокова. М. : Машиностроение, 1990. - 224 с.

53. Клюев, В. В. Испытательная техника : справ. / В. В. Клюев. М. : Машиностроение, 1982. - Кн. 2. - 393 с.

54. Клюшников, В. Д. Лекции по устойчивости деформируемых систем : учеб. пособие для студентов вузов / В. Д. Клюшников. М. : МГУ им. М.

55. B. Ломоносова, 1986. 224 с.

56. Козинкина, А. И. Оценка степени микроразрушений при деформации металлических материалов / А. И. Козинкина, Л. М. Рыбакова, А. В. Бе-резин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. - Т. 72.- № 4. С. 39-42

57. Копнов, В. А. Сопротивление материалов / В. А. Копнов , С. Н. Криво-шапко. -М.: Высш. шк., 2003. 351 с.

58. Кукса, Л. В. Закономерности развития микронеоднородной пластической деформации металлов / Л. В. Кукса // Проблемы прочности. — 1979.- № 9. С. 13-19

59. Кукса, Л. В. Механика структурно-неоднородных материалов на микро-и макроуровнях : науч. монография / Л. В. Кукса. Волгоград : Волг-ГАСА.-2002.-160 с.

60. Кукса, Л. В. Микродеформации и механические свойства поликристаллических сплавов, при статических, динамических и высокотемпературных испытаниях / Л. В. Кукса // Физика металлов и металловедение. — 1997. Т. 84. - Вып. 1. - С. 96-105

61. Кукса, Л. В. Зависимость критического напряжения от гибкости для сталей при расчетах на устойчивость / Л. В. Кукса, А. В. Черепенников // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Технические науки. — 2006. Вып. 6 (20).1. C. 23-30

62. Лебедев, А. А. Влияние масштабного фактора на прочность материалов в условиях сложного напряжённого состояния / А. А. Лебедев и др. // Проблемы прочности. — 1977. № 2. — С. 56-58.

63. Лебедев, А. А. Влияние размера зерна на рост поврежденности металла при пластическом деформировании / А. А. Лебедев и др. // Проблемы прочности. 1997. - № 5. - С. 5

64. Либовиц, Г. Разрушение. / Г. Либовиц. М., 1975. Т. 2. - 760 с.

65. Ломакин, В. А. Влияние микронеоднородности структуры материалов на их механические свойства. / В. А. Ломакин // Проблемы надежности в строительной механике. Вильнюс, 1968. - Т. 1. - С. 107-112

66. Ломакин, В. А. Проблемы механики структурно-неоднородных твердых тел. / Ломакин В. А. // Известия АН СССР. МТТ. 1978. - № 6. - С. 4552

67. Лурье, А. И. Теория упругости / А.* И. Лурье. М., 1970. - 940 с.

68. Мак Лиин, Д. Границы зерен в металлах / Д. Мак Лиин . М. : Метал-лургиздат, 1960. - 332 с.

69. Макаров, П. В. Инженерные расчеты в MathCAD / П. В. Макаров. СПб. : Наука, 2004.-512 с.

70. Максимович, Г. Г. Микромеханические исследования свойств металлов и сплавов / Г. Г. Максимович. — Киев : Изд-во «Наукова Думка», 1974. 244 с.

71. Машиностроение. Энциклопедический справочник. М. : Гос. изд-во машиностроит. лит., 1948. - Том 3.

72. Мирзаев, Д. А. Влияние длительного отжига при противофлокенной обработке на структуру и ударную вязкость стали 40ХГМ / Д. А. Мирзаев и др. // ФММ. 2006. - Т. 101. - № 3. - С. 301-305

73. Мороз, Л. С. Тонкая структура и прочность стали / Л. С. Мороз. М. : Металлургиздат, 1957. - 158 с.

74. Мясникова, М.В. Напряженно-деформированное состояние структурных составляющих при деформации сложнолегированной латуни / М. В. Мясникова и др. ; Рос. акад. наук // Разрушение и мониторинг свойств металлов. Екатеринбург : РАН, 2003.

75. Надаи, А. Пластичность / А. Надаи. М. : Гл. ред. общетехн. лит., 1936. — 280 с.

76. Немец, Я. Жёсткость и прочность стальных деталей / Я. Немец. М. : Машиностроение, 1970. — 364 с.

77. Павлов, П. А. Механические состояния и прочность материалов / П. А. Павлов. Л., 1980. - 176 с.

78. Пановко, Я. Г. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, парадоксы и ошибки / Пановко Яков Гилелевич, И. И. Губанова. 4-е изд., перераб. - М.: Наука, 1987. - 352 с.

79. Патент №2289804 РФ, МПК G01N 3/02. Устройство для испытания на устойчивость металлических образцов / JI. В. Кукса, А. В. Черепенников. опубл. 20.12.2006. - Бюл. № 35.

80. Пашков, П. О. Пластичность и разрушение металлов / П. О. Пашков. JI. : Судпромгиз, 1950. - 259 с.

81. Пашков, П. О. Разрыв металлов / П. О. Пашков. Ленинград : Судпромгиз, 1960. - 244 с.

82. Прикладная механика : межвуз. сб. Вып. 6. Динамика и устойчивость механических систем. Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. - 236 с.

83. Прикладная механика : межвуз. сб. Вып. 7. Устойчивость и колебания механических систем. Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1988. - 241 с.

84. Прикладные проблемы прочности и устойчивости деформируемых систем в агрессивных средах : межвуз. науч. сб. / Саратовский политехи, ин-т. Саратов, 1989. - 81 с.

85. Прочность, устойчивость, колебания : справ. : в 3 т. Т. 3 / под ред. И. А. Биргера, Я. Г. Пановко. М. : Машиностроение, 1968. - 567 с.

86. Пшеничнов, Ю. П. Выявление тонкой структуры кристаллов : справ. / Ю. П. Пшеничнов. М. : Металлургия. - 1974. - 528 с.

87. Савчук, В. П. Обработка результатов измерений. Ч. 1. Физическая лаборатория. : учеб. пособие для студентов вузов. — Одесса : ОНПУ, 2002. -54 с.

88. Саргсян, А. Е. Строительная механика. Механика инженерных конструкций и сооружений / А. Е. Саргсян. — М. : Высш. шк., 2004. 464 с.

89. Сафаров, И. М. Влияние субмикрозернистой структура на механические свойства низкоуглеродистых малолегированных сталей / И. М. Сафаров и др. // Физика металлов и металловедение. 1992. - № 3. - С. 123-128.

90. Серенсен, С. В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. Учебное пособие для вузов. / С. В. Серенсен. М., Атом-издат, 1975.- 192 с.

91. Сиразетдинов, Т. К. Устойчивость систем с распределенными параметрами / Т. К. Сиразетдинов ; отв. ред. В. М. Матросов. Новосибирск : Наука, 1987.-231 с.

92. Смирнов, А. Ф. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений / А. Ф. Смирнов и др.. М. : Стройиздат, 1984. - 417 с.

93. Смирнов, А. Ф. Устойчивость и колебания сооружений / А. Ф. Смирнов. -М., 1958. 571 с.

94. Снитко, Н. К. Устойчивость сжатых и сжато-изогнутых стержневых систем / Н. К. Снитко. — Ленинград ; Москва : Госстройиздат, 1956. 207 с.

95. Соболев, Н. Д. Механические свойства материалов и основы физики прочности / Н. Д. Соболев, К. П. Богданович. М., 1985.

96. Сокол, И. Я. Структура и коррозия металлов и сплавов. Атлас : справ. / И. Я. Сокол, Е. А. Ульянин, Э. Г. Фельдганялер. — М.: Металлургия, 1989.-398 с.

97. Солнцев, Ю. П. Хладостойкие стали и сплавы / Ю. П. Солнцев. М. : Химиздат, 2005. - 480 с.

98. Сопротивление материалов / под ред. А. Ф. Смирнова. М. : Высш. шк., 1975.-480 с.

99. Терегулов, И. Г. Сопротивление материалов и основы теории упругости. / И. Г.'Терегулов. М.: Высш. шк., 1984. - 472 с.

100. Тимошенко, С. П. История науки о сопротивлении материалов / С. П. Тимошенко. М. : Гос. изд-во технико-теоретич. лит., 1957. — 536 с.

101. Тимошенко, С. П. Устойчивость стержней пластин и оболочек / С. П. Тимошенко. М. : Изд-во «Наука». Гл. ред. физико-математич. лит. -1971.-808 с.

102. Тимошенко, С. П., Устойчивость упругих систем : пер. с англ. / С. П. Тимошенко. М., 1955. - 532 с.

103. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов : учебник для студентов / В. И. Феодосьев. М. : Изд-во МГТУ, 1999. - 588 с.

104. Филин, А. П. Прикладная механика твердого деформируемого тела / А. П. Филин. М. : Наука, 1975. - Т. 1. - 832 с.

105. Филинов, С. А. Справочник термиста / С. А. Филинов, И. В. Фиргер. -JL, «Машиностроение», 1975. 352 с.

106. Фридляндер, И. Н. Алюминиевые сплавы. Деформируемые сплавы /И. Н. Фридляндер. -М. : Машиностроение, 1964. 407 с.

107. Фридман, Я. Б. Механические свойства металлов / М. : Машиностроение, 1974. Т. 1.- 367 с.

108. Фридман, Я. Б. Механические свойства металлов / Я. Б. Фридман. М. : Машиностроение, 1974. - Т. 2. - 367 с.

109. Чапка, А. М. Использование вычислительной техники при расчетах на устойчивость, усталость и колебания : учеб. пособие / А. М. Чапка ; ВЗМИ.-М., 1987.-78 с.

110. Чаплыгина, С. Н. К вопросу устойчивости плоской формы изгиба за пределами упругости / С. Н. Чаплыгина, Н. Ю. Швайко // Устойчивость и прочность элементов конструкций. — Днепропетровск, 1973. — С. 118134.

111. Чечулин, Б. Б. Масштабный фактор и статистическая природа прочности металлов / Б. Б. Чечулин. -М. : Металлургиздат, 1963. 120 с.

112. Шапошников, Н. А. Механические испытания металлов / Н. А. Шапошников. М.; JI. : Машгиз, 1954. - 436 с.

113. Швайко, Н. Ю. Влияние истории нагружения на устойчивость элементов конструкций / Н. Ю. Швайко. Днепропетровск : Изд-во ДГУ, 1991.,- 167 с.

114. Швайко, Н. Ю. Сложные нагружения и некоторые вопросы устойчивости элементов конструкций // Прик. механика.- 1979. Т. 15, 32. - С. 634.

115. Энтонн, У. X. Алюминий. Свойства и физическое металловедение : справ. : пер. с англ. / У. X. Энтонн, Ф. Р. Эштон, Н. Д. Болл. М. : Металлургия, 1989, - 421 с.

116. Юм-Розери В. Структура металлов и сплавов / В. Юм-Розери, Г. В. Рей-нор. М. : Гос. изд-во лит. по черной и цвет, металлургии. - М., 1959. -420 с.

117. Яковлева, Э. С. Роль границ зерен в процессе пластической деформации алюминия / Э. С. Яковлева, М. В. Якутович. ДАН СССР. - Т. 90. - № 6.- 1953.-С. 1027

118. Bowden, Р. В. A criterion for inhomogeneous plastic deformation // Phil. Mag. 1970. - Vol. 22. - № 177. - P. 455-462

119. Hahn, G.T. The influence of microstructure on brittle fracture toughness // Met. trans. 1984. A15. - № 16. - P. 947-959

120. Kuksa, L.W. Poly crystalline materials micromechaniks. 4th Evromech. Solid Mechanics Conference. Book of Abstracts 11.- Metz France, 2000. - P. 463

121. Nadai, A. Der bildsame Zustand der Werkstoffe / A. Nadai. Berlin, 1927.- 171 s.

122. Petch, N. I. The phylosophical magazine, t. 1, Vol. 8. №2, 1956. - P. 186

123. Takeji Abe. Elastic deformation of poly crystalline metal // Bulletin of ISME.- 1972. Vol.15. - № 86. -P. 917-927

124. Takeji Abe. Elastic deformation of inhomogeneous materials including poly-crystals under multiaxial stressl. Constraint ratio under multiaxial stress // Bull. ISME. 1979. - Vol. 22. - № 166. - P. 461-468

125. Wasilewski, R. J. On discontinuous yield and plastic flow in a-titanium / R. J. Wasilewski // Transactions of the asm. 1963. - Vol. 56. - P. 221-235