Механического гистерезиса

Кафедру теоретической механики организовал в 1878г. Н. Е. Жуковский и с того времени руководил ею. Таким образом, связи между Жуковским и его учениками по Московскому университету, перешедшими в Техническое училище, не прерывались; влияние его чувствовалось также на важнейшей кафедре механического факультета — кафедре прикладной механики и машиностроения. На ней работали П. К. Худяков, А. И. Сидоров, В. И. Гриневецкий, К. В. Кирш, А. II. Гавриленко,

В числе принятых на рабфак в 1923 г. был и токарь из армянского города Дилижана Григор Шаумян — Гриша, как быстро прозвали его товарищи. В период учебы Шаумяна в МВТУ (1923—1925 гг.—.учащийся рабфака, 1925—1930 гг. — студент механического факультета) шел процесс формирования новой советской технической интеллигенции, и параллельно с ним — процессы становления советской высшей школы, вобравшей в себя все лучшее, что было создано русской научной и инженерной мыслью до революции. В 1925 г. был утвержден устав

Учеба, работа на заводе были неразрывно связаны с общественной деятельностью. В 1927 г. Г. А. Шаумян стал коммунистом. В 1928—1929 гг. работал секретарем комсомольской ячейки механического факультета и являлся членом бюро факультетской парторганизации. В 1927 г. коллектив МВТУ избрал Г. А. Шаумяна делегатом в Бауманский районный Совет рабочих, крестьянских и красноармейских депутатов г. Москвы восьмого созыва (билет № 274/140).

СТОЛЕТИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА РИЖСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА

Следует отметить, что руководство механического факультета всячески тормозило выдвижение прогрессивной интеллигенции на преподавательскую работу. Предпочтение оказывалось представителям буржуазии. Научную работу на факультете вели лишь некоторые профессора (А. Витол, Н. Ро-зенауэр). Научные работники ориентировались лишь на Запад. Достижения Советского Союза их мало интересовали.

За период с 1958 по 1964 год деканами механического факультета были: А. Вациетис, В. Заре и Л. Апин.

Быстрый рост числа студентов, подготовка квалифицированных кадров по большому числу специальностей привели к необходимости разделения механического факультета. Постановлением СНХ Латвийской ССР от 23 января 1964 года на базе механического факультета были организованы два факультета: механико-машиностроительный и приборостроения: и автоматизации. Основной задачей механико-машинострои-

Прошло сто лет со дня организации механического факультета. Много замечательных ученых работало в его стенах. Большое число выпускников стало крупными специалистами. Из небольшого коллектива в 1864 году выросло крупное учебное заведение, если учесть, что на базе механического факультета организованы 4 факультета: механико-машиностроительный, электроэнергетический, автоматики и вычислительной техники, приборостроения и автоматизации.

Бурное развитие нашей промышленности требует все большего количества специалистов разных отраслей новой техники. Придется создать новые факультеты, которые, по всей вероятности, будут организованы на базе старого механического факультета.

В статье дан обзор научно-исследовательской деятельности коллектива механико-машиностроительного факультета РПИ за период с 1958 года по 1965 год, то есть после выделения технических факультетов из состава Латвийского государственного университета и вторичной организации Рижского политехнического института. В статье описана работа лишь тех кафедр, которые после разделения механического факультета были включены в состав механико-машиностроительного факультета. В списке литературы приводятся все научно'-иссле-довательские работы нынешнего коллектива механико-машиностроительного факультета за послевоенный период.

В. Я- Ивановский. Столетие механического факультета Рижского

тывает диапазон напряжений от ств до ак (ломаная линия АБВ). В области малоцикловой усталости можно выделить два характерных участка. На участке I, который иногда называют участком циклической ползучести, разрушение пластичных металлических материалов носит квазистатический характер с образованием шейки в месте излома. Для этого участка характерно непрерывно возрастающее с числом циклов нагружения накопление пластической деформации. При этом петля механического гистерезиса вплоть до разрушения образцов всегда остается открытой. На участке II на поверхности разрушения уже отчетливо можно выделить зону усталостного излома. На этом участке циклического деформирования петля механического гистерезиса становится замкнутой. Напряжение перехода от одного вида разрушения к другому при малоцикловой усталости обозначено как an. Переход от циклической ползучести к собственно малоцикловой усталости сопровождается изменением механизма макропластического деформирования материала.

Долговечность в области малоцикловой усталости при нагружении с постоянной общей амплитудой деформации за цикл зависит от упругой и пластической составляющих, которые определяются из параметров петли механического гистерезиса (рис. 5):

Рис. 5. Параметры петли механического гистерезиса (а) и кривая усталости в координатах амплитуда деформации - число циклов нагружения (б)

На этой стадии (горизонтальные участки кривых на рис. 9) не наблюдается раскрытия петли механического гистерезиса (точность замера деформации 0,001 %) и циклическое напряжение с ростом числа циклов остается постоянным. На зеркально полированной поверхности образцов визуально не наблюдается следов макроскопической деформации. Электронномикроскопи-

На первых двух стадиях периода зарождения усталостных трещин, хотя и происходят изменения в структурном состоянии материалов, однако механические свойства при этом практически не изменяются. На стадии же циклического упрочнения (разупрочнения) происходит интенсивное изменение механических свойств до определенного числа циклов, которое зависит от амплитуды приложенной нагрузки, после чего достигается стабилизация этих свойств или их значения изменяются мало. Для исследований изменений механических свойств в процессе циклического деформирования используют петлю механического гистерезиса, форма и площадь которой меняются в процессе нагружения. Характерные параметры петли гистерезиса изображены на рис. 5,а, наиболее важные методики испытаний на усталость схематически показаны на рис. 12. Наиболее часто применяемый в настоящее время метод испытания с контролируемым напряжением, при котором в образце всего испытания поддерживается постоянство двух граничных напряжений цикла, показан на рис. 12,а. Две приведенные на этом рисунке петли гистерезиса отражают реакцию материала на внешнюю нагрузку в два различных момента времени. При этом методе испытания достаточно определять лишь изменение ширины петли гистерезиса, которая, например, уменьшается для циклически упрочняемых материалов и растет для циклически разупрочняющихся. При испытаниях на усталость с предварительно заданными границами суммарной деформации, помимо измерения амплитуды пластической деформации, следует также определять изменение амплитуды напряжения цикла (рис. 12,6). В фундаментальных металловедческих исследованиях предпочитают применять испытания с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл (рис. 12, в). Изменение механических свойств при этом проявляется в изменении

По результатам усталостных испытаний, используя данные по изменению параметров петли механического гистерезиса, строят кривые циклического упрочнения (разупрочнения; (рис. 13). Оценка результатов испытаний с контролируемым напряжением дает соответствующую каждому циклу нагру-жения амплитуду пластической деформации ср>а как половину ширины петли гистерезиса при напряжении цикла аа. Затем, обычно в логарифмическом масштабе, строят зависимость амплитуды необратимой пластической деформации Epja от числа циклов нагружения. Аналогично поступают при испытании с контролируемой амплитудой суммарной или пластической деформации.

Предложен [63] метод определения количества повреждающей энергии Ев. в процессе циклического нагружения вращающегося образца. Величину всей подведенной энергии определяют из диаграммы изменения мощности электродвигателя или по динамической петле механического гистерезиса. Магнитное сопротивление. Является обобщающей характеристикой, учитывающей магнитную проницаемость материала образца и его разрыхление, возникновение и развитие усталостных трещин [12, с. 121—1!23]. По результатам измерений величины индуктивности катушки получены формулы для определения геометрических размеров усталостной трещины. Индуктивность катушки определялась на частоте 1000 Гц с помощью низкочастотного измерителя Е7-2 и автрматического моста Р-59,1 переменного тока с цифровым отсчетом и выходом на цифро-печатающее устройство или перфоратор. Исследование магнитного сопротивления дает возможность в процессе испытания проследить стадии накопления усталостных повреждений, зафиксировать момент возникновения трещины и ха-.- рактер ее развития.

Сравнение с температурным методом. Как известно, температура разогрева образца в результате механического гистерезиса при циклическом деформировании характеризует собой интенсивность протекания процесса усталостного разрушения в материале, при появлении усталостной трещины наблюдается ее резкое повышение [3].

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ Г. Ц. К. МЕТАЛЛОВ

Определение зависимости между напряжением и деформацией в пластической области имеет большое теоретическое и практическое значение при проектировании конструкций, работающих при знакопеременном нагружении. К настоящему времени в литературе известны в основном два подхода к решению этой задачи. Один из них базируется на феноменологических представлениях с использованием классической теории упругости и пластичности, например [1—4], другой — на статистической теории дислокаций [5, 6]. На основании статистической теории дислокаций были получены зависимости между деформацией и напряжением начальной кривой деформации, нисходящей и восходящей ветвей симметричной петли механического гистерезиса. Эти зависимости представлены в виде бесконечных степенных рядов по величине приложенного напряжения, для которого можно считать плотность дислокаций постоянной. При достаточно больших напряжениях (деформациях) экспериментальные данные показывают, что плотность дислокаций изменяется, петли механического гистерезиса несимметричны и разомкнуты.

Поэтому в данной работе сделана попытка дать аналитические зависимости связи между напряжением и деформацией кривой упрочнения и ветвей механического гистерезиса для достаточно большого интервала пластической деформации при знакопеременном нагружении.