Анотація до роботи:

Нарижний О.Г. Накопичений остаточний напружено-деформований стан взаємодіючих із ударом тіл обертання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеці-альністю 01.02.04 - механіка деформівного твердого тіла. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2006.

У дисертації досліджено закономірності та особливості утворювання та накопичення остаточних (залишкових) деформацій, напружень та переміщень в вісесиметричних або майже вісесиметричних системах пружнопластичних тіл обертання за умов їх циклічно-ударної взаємодії. Представлено методику розрахунку НДС елементів систем, пристосовану для дослідження як нестаціонарних хвильових процесів, так і наступних сталих НДС таких систем. У методиці використано механіко-математичну модель, яка враховує просторовий нестаціонарний хвильовий пружно-пластичний характер поля переміщень, ударну контактну взаємодію елементів, можливу асиметрію системи та ін. Методика заснована на методі Уілкінса з використанням програмованої штучної в'язкості для отримання відповідного сталого стану. Вивчені етапи, фактори та умови формування залишкових НДС під час одного циклу взаємодії та за умов багатьох (до 100) циклів, а також вплив на НДС різноманітних параметрів систем.

Сформульовані мета та задачі дослідження загалом виконані.

Найбільш важливі наукові та практичні результати роботи такі:

1. Запропонована та обгрунтована адекватна МММ накопичення залишкових НДС з урахуванням циклічної ударно-контактної взаємодії пружнопластичних тіл, наявності початкових напружень, а також чергування фаз динамічного деформування та сталого стану елементів системи під час кожного циклу. Запропонований єдиний алгоритм вирішення МММ за часом та в асимптотиці на основі методу Уілкінса. Відносна похибка розрахованих швидкостей та напружень за фронтом хвилі не більше 1,7%; сталих напружень - не більше 0,5%, переміщень - не більше 0,23%; залишкових напружень - не більше 4%.

2. Досліджені закономірності та залежності НДС від значень параметрів системи (геометричних вимірів, межі текучості, модулів пружності та зміцнення, амплітуди тиску) для систем чотирьох типів як під час єдиного, так і на протязі багатьох (до 100) циклів ударної взаємодії елементів.

Залишкові деформації в тілі виникають при ударі оболонки за умов перевищення критичних значень параметрів системи. Удар оболонки як джерело пластичності відзначається короткочасністю та обмеженістю імпульсу і потужності, через те залишкові деформації розповсюджуються за один цикл на 0,2...0,4 мм.

Спостерігається три етапи утворення залишкових деформацій під час одного циклу: а) утворення регулярної зони вздовж поверхні контакту, б) утворення окремої зони поблизу контактної поверхні, в) утворення окремої зони в площині симетрії системи. Можливі три типи розвитку залишкових НДС: а) пружне пристосування, коли приріст параметрів залишкових НДС за декілька циклів зменшується до нуля, б) стаціонарний режим, коли приріст переміщень має постійне ненульове значення, в) прогресивне зростання, коли зростає не тільки переміщення, але й приріст переміщень за один цикл. В цілому характер зростання переміщень нагадує такий, як за умов повзучості. Запропоновані апроксимаційні функції для переміщень в режимах стаціонарного та прогресивного зростання.

Досліджене явище пружного пристосування за умов ударної взаємодії та хвильового характеру напружень не підлягає під умови аналізу в рамках відомих теорем Мєлана та Койтера.

3. При проектуванні технологічного обладнання, що сприймає ударні навантаження, слід орієнтуватися на використання режиму пружного пристосування, який гарантує обмежену затухаючу зміну розмірів тіла за умов припустимо високого рівня тиску та швидкості удару.

4. Розроблена практична методика прогнозу залишкових переміщень поверхні циліндра та знаходження граничної (за обмеженням остаточних переміщень) кількості циклів взаємодії.

Публікації автора:

1. Нарижний О. Напружено-деформований стан складних осесиметричних матриць для імпульсного штампування з вкладками з поздовжніми технологічними розрізами // Машинознавство. - 2003. - №5. - С. 22-26.

2. Нарыжный А.Г., Сапрыкин В.Н. Особенности импульсного деформирования патрубка с кольцевым рифтом в сборной матрице // Авіаційно - космічна техніка і технологія. – 2003. - №40/5. - С. 141-144.

3. Нарыжный А.Г., Сапрыкин В.Н. Моделирование механических процессов импульсной гидродинамической штамповки // Авіаційно - космічна техніка і технологія. – 2003. - №35/1. - С. 72-75.

4. Нарыжный А.Г. Накопление перемещений в толстостенном цилиндре, обусловленное ударами оболочек // Авиационно - космическая техника и технология. – 2004. - №3/11. - С. 33-37.

5. Нарыжный А.Г., Сапрыкин В.Н. Прогноз формы и размеров детали при импульсной штамповке // Вісник двигунобудування. - 2004. - №2. - С. 223-227.

6. Нарыжный А.Г. Прямой анализ накопления пластических изменений толстостенного цилиндра при ударах тонкостенных оболочек // Авиационно - космическая техника и технология - 2005. - №1/17. - С. 22-25.

7. Нарыжный А.Г. Моделирование остаточного НДС в цилиндрической матрице при импульсной штамповке серии тонкостенных деталей // Високі технології в машинобудуванні. – Харків: НТУ ”ХПІ”. - 2005.- Вип. 1(10). - С. 75-86.

8. Нарыжный А.Г. Напряженно-деформированное состояние технологической системы импульсной гидродинамической штамповки осесимметричных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. – 2004. - №8. - С. 10-18.

9. Нарыжный А.Г. Остаточные напряженно-деформированные состояния детали и матрицы при импульсной штамповке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. – 2005. - №3. - С. 29-31.

Нарыжный А.Г. Остаточные напряженно-деформированные состояния детали и матрицы при импульсной штамповке (продолжение) // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. – 2005. - №4. - С. 36-42.