Научно-исследовательские лаборатории


    

Лаборатория "Динамических испытаний материалов"




Разработаны уравнения механики поврежденной среды на базе уравнений вязкопластичности и эволюционных уравнений накопления повреждений для моделирования связных процессов деформирования и накопления повреждений, учитывающих основные физические стадии процессов накопления повреждений, нелинейное суммирование повреждений, взаимное влияние процессов деформирования и накопления повреждений, влияние параметров траектории деформирования и напряженного состояния на скорость накопления повреждений, реальную историю термосилового нагружения. Уравнения базируются на введении для каждой стадии "внутреннего времени" процесса на базе обобщенного энергетического параметра. Сформулированы принципы эквивалентности различных процессов поврежденности между собой, их эквивалентности экспериментальным данным и критерии, оценивающие устойчивость процессов накопления повреждений.
Разработана методология оценки выработанного и прогноза остаточного ресурса материала опасных зон конструктивных элементов инженерных объектов на различных стадиях их жизни, включая стадию эксплуатации. Методология учитывает реальную историю эксплуатации инженерного объекта. Методология разработана для механизмов исчерпания ресурса, соответствующих процессам упруговязкопластического неизотермического деформирования материалов.
В лаборатории имеется экспериментальный комплекс, позволяющий проводить исследования закономерностей процессов упруговязкопластического деформирования конструкционных материалов при нормальных, пониженных и повышенных температурах и скоростях деформирования до 0.1 секунд в минус первой степени, исследования закономерностей процессов многоцикловой и малоцикловой усталости при повышенных (до +900 градусов Цельсия), пониженных ( до -100 градусов Цельсия) и нормальных температурах.
Комплекс позволяет получать для конструкционных материалов:
  • Стандартные физико-механические характеристики.
  • Параметры моделей деформирования при монотонном нагружении.
  • Параметры деформационного циклического упрочнения.
  • Параметры высокотемпературной кратковременной ползучести.
  • Параметры малоцикловой и многоцикловой усталости.
  • Параметры классической механики разрушения.
  • Параметры моделей устойчивого роста магистральных трещин.
  • Параметры ползучести и длительной прочности.
    • В лаборатории создан экспериментальный комплекс для анализа процессов высокоскоростного деформирования и разрушения конструкционных материалов, позволяющий определять физико-механические свойства конструкционных материалов, параметры процессов их деформирования и разрушения при скоростях деформации 100-100000 секунд в минус первой степени. Комплекс включает в качестве нагружающих устройств газовые пушки калибром 10, 20 и 57 миллиметров и измерительные системы на базе различных видов разрезных стержней и их модификаций, манганиновых датчиков давления, лазерной интерферометрии. По основным своим параметрам комплекс аналогичен комплексам, имеющимся в США, Англии, Франции и Японии. Имеются оригинальные разработки, подтвержденные четырьмя патентами Российской Федерации, которые превосходят известные зарубежные аналоги. Разработаны новые методики высокоскоростных испытаний, которые позволяют исследовать упругопластические и прочностные свойства как традиционных (металлы и их сплавы), так и нетрадиционных конструкционных материалов (керамики, полимеры, композиты, бетоны, грунты) при циклических динамических воздействиях. Разработана методика динамических испытаний грунтов, которая позволяет определять их сжимаемость и прочностные свойства в диапазоне скоростей 100 - 10000 секунд в минус первой степени и давлении до 500 Мпа.