Биків Н. З. Підвищення деформівних властивостей елементів конструкцій за циклічних навантажень шляхом застосування сплавів з пам’яттю форми

Робота присвячена підвищенню деформівності конструкційних елементів за циклічних навантажень шляхом застосування сплавів з пам'яттю форми (СПФ). Розроблено методики для дослідження впливу асиметрії циклу навантаження на властивості СПФ, використовуючи силові, деформаційні та енергетичні параметри. Експериментальні дослідження показали, що балка із вставкою з СПФ має підвищену деформівність порівняно зі звичайною залізобетонною балкою за малоциклових навантажень. У процесі виготовлення балки із СПФ-вставкою вирішено проблему з'єднання елемента СПФ із робочою арматурою. За допомогою ANSYS змодельовано поведінку балок зі вставкою з СПФ під дією циклічного навантаження, підтвердивши підвищення деформівності та довговічності конструкцій. Робота складається з п’яти розділів. У вступі обґрунтовано актуальність, мету та завдання дослідження, методи дослідження, наукову новизну, практичне значення та особистий внесок здобувача. У першому розділі описано кристалічну будову СПФ та огляд літератури щодо їх застосування. Сформульовано мету та задачі дослідження. У другому розділі описані методики дослідження механічних і функціональних властивостей СПФ. Описана методика моделювання механічної поведінки і демпфувальних властивостей балок у ANSYS. У третьому розділі подано результати визначення фізико-механічних та функціональних впластивостей СПФ; досліджень впливу циклічного навантаження на механічну поведінку і властивості псевдопружного NiTi. Результати показали, що підвищення асиметрії циклу навантаження погіршує функціональні властивості матеріалу. Енергія дисипації при Rσ = 0,1 значно вища, ніж при Rσ = 0,5. Фрактографічний аналіз показав вплив асиметрії на кількість тріщин та рельєф зламів. Встановлено, що із збільшенням Rσ від 0,1 до 0,5 втомна довговічність NiTi значно збільшується. У четвертому розділі виготовлена залізобетонна балка із вставкою із СПФ та без неї. Експериментальні дослідження показали, що руйнування балки з СПФ відбувається при прогині 20,3 мм, що у 2,8 разів перевищує деформівність звичайної балки. Використання СПФ змінює характер руйнування конструкції на більш пластичний. У п’ятому розділі розроблено модельний зразок нітинолу та проведено верифікацію його поведінки з результатами експериментальних досліджень. Похибка для моделювання становить 3,25%. Моделювання підтверджує підвищення деформівних властивостей конструкцій за циклічних навантажень. Розроблено рекомендації щодо впровадження СПФ у конструкції для підвищення їх деформівних властивостей.