Усиление свойств демпфирования после начального пластического деформирования: статические и динамические испытания

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Экспериментально изучался эффект влияния начальной пластической деформации на свойства демпфирования малоуглеродистой стали, что соответствует изменению диаграммы деформирования. Под диаграммой деформирования понимаются также гистерезисные петли, которые расширяются после начальной пластической деформации, называемой в работе «пластическая экзекуция». При построении петель гистерезиса и при записи затухающих колебаний рассмотрены амплитудные значения циклов загружения, не превышающие 200 МПа. В качестве образцов использовались стержни прямоугольного коробчатого поперечного сечения. Дано описание статической и динамической лабораторных установок, которые реализуют схему чистого изгиба образца. Замеры производились тензометрическими датчиками с фиксацией отсчетов в памяти компьютера с частотой 100 Гц. При колебаниях в образце возникали циклические симметричные загружения с частотой 2,62 Гц. В ходе испытаний был обнаружен и количественно обследован эффект сильного увеличения петель гистерезиса после сообщения образцу начальной пластической деформации. Получены параметры петель в зависимости от значения амплитудного напряжения. Записанные графики убывания амплитуд со временем (до 1000 периодов) хорошо согласуются с полученными при статических испытаниях гистерезисными петлями. Начальная пластическая деформация также была циклической с амплитудами деформаций, на 17 % превышающими предел текучести материала. Обнаружен эффект восстановления пластической деформации образца после колебаний с амплитудами напряжений 200 МПа. Колебания вызывают восстановление пластической деформации более чем на 40 %.

Об авторах

Владимир Борисович Зылев

Российский университет транспорта

Email: zylevvb@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-5160-0389

доктор технических наук, заведующий кафедрой строительной механики

Москва, Российская Федерация

Павел Олегович Платнов

Российский университет транспорта

Автор, ответственный за переписку.
Email: manuntdfan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9765-7417

аспирант кафедры строительной механики

Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Veshkin M.S., Grebenyuk G.I. On the use of the complex model of internal friction in calculations of rod systems on pulse impacts. News of higher educational institutions. Construction. 2019;(5):5–17. (In Russ.) EDN: JDRXJD
  2. Grebenyuk G.I., Veshkin M.S. Calculation of elastic rod systems for dynamic influences using the complex rigidity model for internal friction in materials. News of higher educational institutions. Construction. 2020;(5):18–30. (In Russ.) http://doi.org/10.32683/0536-1052-2020-737-5-18-30
  3. Velikanov N.L., Naumov V.A., Koryagin S.I. The internal friction in longitudinal oscillations of the wire rope. Journal of I. Kant Baltic Federal University. Series: Physical, Mathematical and Technical Sciences. 2017;(3):84–92. (In Russ.) Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/vnutrennee-trenie-pri-prodolnyh-kolebaniyah-trosa (accessed: 12.02.2023)
  4. Vronskaya E.S. Dynamic calculation of prismatic systems taking into accountinternal friction. Urban construction and architecture. 2017;(3):24–27. (In Russ.) https://doi.org/10.17673/Vestnik.2017.03.5
  5. Voropay A.V., Grishakin V.T. Viscous friction modelling in material of a plate under its non-stationary loading with differential and integral operators. Trudy MAI [Works of MAI]. 2019;(109):3. (In Russ.) https://doi.org/10.34759/trd- 2019-109-3
  6. Bielak J., Karaoglu H., Taborda R. Mermory-efficient displacement-based internal friction for wave propagation simulation. Geophysics. 2011;76(6):131–145. Available from: https://www.scec.org/publication/1468 (accessed: 12.02.2023)
  7. Pisarenko G.S. Oscillations of elastic systems taking into account the energy dissipation in the material. Kiev: Izdatel'stvo Akademii Nauk Ukrainskoj SSR Publ.; 1955. (In Russ.)
  8. Panovko Ya.G. The internal friction at oscillations of elastic systems. Moscow: Izdatel’skij dom fiziko-matematicheskoj literatury Publ.; 1960. (In Russ.) Available from: https://djvu.online/file/TWuQdyEARXlqh (accessed: 12.02.2023)
  9. Sorokin E.S. Method of accounting for inelastic resistance of the material in the calculation of structures under vibrations. In: Research on the Dynamics of Structures. Moscow: Gosstroizdat Publ.; 1951. p. 5–90. (In Russ.)
  10. Sorokin E.S. On the theory of internal friction at oscillations of elastic systems. Moscow: Gosstroyizdat Publ.; 1960. (In Russ.)
  11. Zylev V.B., Platnov P.O. The use of fixed points in experimental research of the internal friction of material. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019;15(5):399–404. https://doi.org/10.22363/1815-52352019-15-5-399-404 (In Russ.)
  12. Zylev V.B., Platnov P.O. Experimental research of the dependence of damping parameters on the initial plastic deformation, stress level and frequency. Fundamental, exploratory and applied research of the RAASN on scientific support for the development of architecture, urban planning and construction industry of the Russian Federation in 2019. In 2 volumes. (Vol. 2). 2020;2:197–203. (In Russ.)
  13. Zylev V.B., Platnov P.O. Models equivalent in damping in experiments for determining the parameters of internal friction in materials. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(1):45–53. (In Russ.) http://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-1-45-53
  14. Kochneva L.F. Internal friction in solids during vibrations. Moscow: Nauka Publ.; 1979. (In Russ.)
  15. Malyshev A.P. Modeling of frequency-independent damping based on the amplitude characteristic of absorption coefficient. Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 2003;67(1):134. (In Russ.) EDN: OOMUEZ
  16. Grebenyuk G.I., Roev V.I. On the calculation of dissipative systems with frequency-independent internal friction. News of higher educational institution. Construction. 2002;(7):21–27. (In Russ.)
  17. Malyshev A.P. Modeling of intensive amplitude-dependent internal damping of dynamic processes. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2003;(2):103. (In Russ.)
  18. Malygin G.A. Amplitude-dependent internal friction and similarity of temperature dependences of microflow and macroflow stresses of a crystal. Physics of the Solid State. 2000;42(4):706–711. https://doi.org/10.1134/1.1131276
  19. Nazarov V.E., Kiyashko S.B. Amplitude-dependent internal friction and harmonic generation in media with hysteresis nonlinearity and linear dissipation. Radiophysics and quantum electronics. 2014;56(10):686–696. https://doi.org/10.1007/s11141-014-9473-1
  20. Zylev V.B., Platnov P.O., Alferov I.V. The stability of rectangular thin-walled profile with loading according to the scheme of pure bending. Quality. Innovation. Education. 2020;2(166):41–45. (In Russ.) http://doi.org/10.31145/1999513x-2020-2-41-45

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».