Івантишин Н. А. Оцінювання впливу включень на статичну та циклічну міцність структурно неоднорідних матеріалів

Об'єкт дослідження - структурно неоднорідні конструкційні матеріали - вторинні алюмінієві сплави, чавуни та графітизовані сталі. Мета роботи: формулювання математичних моделей та побудова розрахункових формул для прогнозування характеристик статичної та циклічної міцності залежно від форми та об'ємного вмісту включень. Методи дослідження: загальні співвідношення теорії пружності, метод інтегральних перетворень Фур'є, аналітичні та числові методи розв'язування інтегральних рівнянь, критерії механіки руйнування. Сформульовано розрахункові моделі деформування та локального руйнування вторинних алюмінієвих сплавів та чавунів. Підхід базується на діаграмах розтягу макрозразків, що моделюють інтерметалідні включення в алюмінієвих сплавах та графітові у чавунах. Побудовані сингулярні інтегральні рівняння відповідних крайових задач, до яких зведені проблеми деформування розтягом розглянутих матеріалів з включеннями. Отримані аналітичні розв'язки інтегральних рівнянь для включень у вигляді еліпсоїдів (просторова задача) та еліпсів (плоска задача). Встановлено інтенсивність зовнішнього навантаження, що викликає множинне руйнування дисперсної фази в матеріалах. На основі концепцій механіки руйнування отримано розрахункові формули для прогнозування границі міцності, параметра тріщиностійкості К1С, границі витривалості цих матеріалів залежно від об'ємного вмісту, розмірів та форми другої фази. Результати досліджень використано у металургійному виробництві, зокрема, на Запорізькому заводі кольорових сплавів.