ТЕОРЕТИЧНІ ПЕРЕДУМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ КОНСТРУКЦІЙ З МЕТАЛ-СКЛЯНИМИ ЗАХИСНИМИ ПОКРИТТЯМИ В УМОВАХ СУДНОВИХ ВІБРАЦІЙ

DOI: 10.33815/2313-4763.2020.1.22.175-185

Ключові слова: суднові конструкції, метал-скляні покриття, скляні включення, вібраційна здатність, мікрозсувні деформації

Анотація

Стаття присвячена вирішенню науково-технічної проблеми зниження вібрацій на суднах, що можливо застосуванням вібропоглинальних композиційних покриттів. Мета роботи полягає у теоретичному обґрунтуванні можливості експлуатації конструкцій з метал-скляними покриттями в умовах суднових вібрацій. Постановка досліджень включає у себе розв’язання задачі мікромеханіки для моделі двошарової пластини Ст3‒метал-скляні покриття з урахуванням їх структурних особливостей, та експериментальні випробування на розтягування. За допомогою аналітичного опису мікрозсувних деформацій проаналізовано вплив полідисперсної структури покриттів на механізми поглинання пружно-пластичних хвиль динамічних коливань. Досліджено вплив морфології та об’ємного вмісту скляних наповнювачів, а саме порожніх скляних мікросфер, порошків натрійсилікатного та свинцевмісного скла на коефіцієнт вібраційних витрат, межу міцності та межу текучості. Розрахунки показали доцільність застосування метал-скляних покриттів в умовах суднових вібрацій, що пояснюється поглинанням енергії скляними включеннями сферичної та кутастої форми. Експериментально доведено, що пластини з покриттями несуттєво поступаються у міцності на розрив зразкам із Ст3; руйнування покриттів відбувається між скляними включеннями. Одержані результати мають наукове й практичне значення для проєктування суднових конструкцій з використанням композиційних матеріалів і покриттів.

Посилання

Дятченко С. В., Тананыкин С. В. Исследование влияния конструкции корпуса и загрузки промыслового судна и его вибрационные характеристики. Известия КГТУ. Калининград, 2007. № 12. С. 36–41.

Иванов Н. И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом. Москва : Университетская книга : Логос, 2008. 424 с.

Факторы, формирующие среду обитания при эксплуатации объектов водного транспорта / Л. М. Мацкевич, А. М. Вишневский, А. Б. Разлетова [и др.]. Казанский медицинский журнал. 2009. Т. 90. № 4. С. 597–600.

Фавстов Ю. К., Шульга Ю. Н., Рахштадт А. Г. Металловедение высокодемпфирующих сплавов : монография. Москва : Металлургия, 1980. 272 с.

Лебедева Н. Ю. Исследование свариваемости высокодемпфирующего марганцево-медного сплава Г80Д15Х3Н2. Збірник наукових праць УДМТУ. Миколаїв : УДТУ, 2002. № 4 (382). С. 72–77.

Бащенко Г. А. Влияние легирования на выделение охрупчивающих фаз при старении сплавов системы Mn-Cu. МиТОМ. 1999. № 11. С. 36–39.

Лебедева Н. Ю. Влияние термической обработки и температур нагрева на демпфирующие свойства марганцево-медных сплавов. Збірник наукових праць УДМТУ. Миколаїв : УДТУ, 2002. № 3 (381). С. 48–52.

Зенькевич А. А., Проскуряков В. И., Егоров И. С., Щелкунов А. Ю. Упрочнение поверхности титанового сплава ВТ6 в результате электропластической деформации. Молодой ученый. 2019. № 25 (263). С. 106–108.

Landau L. D., Livshic E. M. Teorija uprugosti. Moskva : Fizmatiz, 2007. 264 p.

Черкасов В. Д., Юркин Ю. В., Авдонин В. И. Прогнозирование демпфирующих свойств композита с учетом температурной зависимости свойств полимера. Вестник ТГАСУ. 2012. № 4. С. 216–225.

Кирпичников В. Ю., Савченко В. В., Смольников В. Ю., Шлемов Ю. Ф. Разработка новых высокоэффективных средств вибродемпфирования судовых конструкций. Труды Крыловского государственного центра. 2019. № 1 (387). С. 167–174.

Разрушение сферопластика при статических и динамических нагрузках / С. А. Атрошенко, С. И. Кривошеев, А. А. Уткин и др. Журнал технической физики. 2002. Т. 72, вып. 12. С. 54–58.

Kazymyrenko, Y. The Thermomechanical Processes in metal-glass Coating of Vessel Constructions and Floating Facilities for radioactive Cargo. The advanced science. 2016. Iss. 2. P. 38–44.

Казимиренко Ю. А., Лебедева Н. Ю. , Карпеченко А. А. и др. Исследование демпфирующих свойств электродуговых покрытий, наполненных полыми стеклянными микросферами. Збірник наукових праць НУК. Миколаїв : НУК, 2013. № 1 (446). С. 56–59.

Казимиренко Ю. А., Лебедева Н. Ю., Карпеченко А. А. и др.Формирование электродуговых покрытий с повышенной прочностью, демпфирующей способностью и коэффициентом поглощения излучений. Наукові нотатки : міжвузівській збірник. Луцьк : ЛНТУ, 2013. № 41, Ч. 1. С. 117–121

Ванин Г. А. Микромеханика композиционных материалов. Київ : Наук. думка, 1985. 304 с.

Вольмир А. С. Устойчивость деформируемых систем. Москва : Наука, 1967. 984 с.

Пирс А. Д. Колебания сферических включений в упругих твердых телах. Акустический журнал. 2005. Т. 51, № 1. С. 9–22.

Kazymyrenko Y. The Effective Mechanical Properties of Metal-Glass Materials. The advanced science journal. 2016. Iss. 1. P. 90–94.

Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. Москва : Металлургия, 1976. 271 с.

Валянтис К. И., Попов Ю. Н., Шляпочников С. А. Расчет коэффициента потерь металлической пластины, облицованной вибропоглощающим покрытием из высоконаполненного полиуретана. Материалы науч. конф. «Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества». URL : http://www.ejta.org.

Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов : справочник. Київ : Науква думка, 1971. 375 с.

Опубліковано
2020-10-05