Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”

Описывается разрабатываемый авторами автоматизированный банк данных "Прочность материалов”, содержащий сведения о физико-механических характеристиках многочисленных отечественных конструкционных материалов в широком диапазоне условий их нагружения и эксплуатации. Представлены структура ба...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2009
Автори:	Трощенко, В.Т., Лепихин, П.П., Хамаза, Л.А., Бабич, Ю.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2009
Назва видання:	Проблемы прочности
Теми:	Научно-технический раздел
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48397
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов” / В.Т. Трощенко, П.П. Лепихин, Л.А. Хамаза, Ю.Н. Бабич // Проблемы прочности. — 2009. — № 3. — С. 5-13. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-48397
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-483972013-08-19T14:11:38Z Автоматизированный банк данных “Прочность материалов” Трощенко, В.Т. Лепихин, П.П. Хамаза, Л.А. Бабич, Ю.Н. Научно-технический раздел Описывается разрабатываемый авторами автоматизированный банк данных "Прочность материалов”, содержащий сведения о физико-механических характеристиках многочисленных отечественных конструкционных материалов в широком диапазоне условий их нагружения и эксплуатации. Представлены структура банка данных и описание его системы управления. Банк данных является многоцелевым информационно-вычислительным комплексом, предназначенным для решения практических задач по оценке и обоснованию ресурса основных деталей, узлов и агрегатов объектов современной техники по критериям прочности, надежности и долговечности. Описується автоматизований банк даних “Міцність матеріалів”, який розробляється авторами. Банк даних містить відомості про фізико-механічні характеристики численних вітчизняних конструкційних матеріалів у широкому діапазоні умов їх навантаження й експлуатації. Представлено структуру банка даних та описано його систему управління. Банк даних є багатоцільовим інформаційно-обчислювальним комплексом, що призначений для розв’язання практичних задач щодо оцінки та обгрунтування ресурсу основних деталей, вузлів і агрегатів об’єктів сучасної техніки за критеріями міцності, надійності та довговічності. We present the developed automated databank “Strength o f Materials” containing data on physical-mechanical properties o f numerous structural materials for a wide range o f loading and operation conditions. The databank structure and data management system are described. The databank is a multipurpose informational and computational complex designed for solution of practical tasks on assessment and justification o f the resource o f basic parts, joints and aggregates of state-of-the-art equipment by strength, reliability and durability criteria. 2009 Article Автоматизированный банк данных “Прочность материалов” / В.Т. Трощенко, П.П. Лепихин, Л.А. Хамаза, Ю.Н. Бабич // Проблемы прочности. — 2009. — № 3. — С. 5-13. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48397 002.55:539.4:620.172 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Научно-технический раздел Научно-технический раздел
spellingShingle	Научно-технический раздел Научно-технический раздел Трощенко, В.Т. Лепихин, П.П. Хамаза, Л.А. Бабич, Ю.Н. Автоматизированный банк данных “Прочность материалов” Проблемы прочности
description	Описывается разрабатываемый авторами автоматизированный банк данных "Прочность материалов”, содержащий сведения о физико-механических характеристиках многочисленных отечественных конструкционных материалов в широком диапазоне условий их нагружения и эксплуатации. Представлены структура банка данных и описание его системы управления. Банк данных является многоцелевым информационно-вычислительным комплексом, предназначенным для решения практических задач по оценке и обоснованию ресурса основных деталей, узлов и агрегатов объектов современной техники по критериям прочности, надежности и долговечности.
format	Article
author	Трощенко, В.Т. Лепихин, П.П. Хамаза, Л.А. Бабич, Ю.Н.
author_facet	Трощенко, В.Т. Лепихин, П.П. Хамаза, Л.А. Бабич, Ю.Н.
author_sort	Трощенко, В.Т.
title	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”
title_short	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”
title_full	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”
title_fullStr	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”
title_full_unstemmed	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”
title_sort	автоматизированный банк данных “прочность материалов”
publisher	Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Научно-технический раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48397
citation_txt	Автоматизированный банк данных “Прочность материалов” / В.Т. Трощенко, П.П. Лепихин, Л.А. Хамаза, Ю.Н. Бабич // Проблемы прочности. — 2009. — № 3. — С. 5-13. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Проблемы прочности
work_keys_str_mv	AT troŝenkovt avtomatizirovannyjbankdannyhpročnostʹmaterialov AT lepihinpp avtomatizirovannyjbankdannyhpročnostʹmaterialov AT hamazala avtomatizirovannyjbankdannyhpročnostʹmaterialov AT babičûn avtomatizirovannyjbankdannyhpročnostʹmaterialov
first_indexed	2025-07-04T08:49:35Z
last_indexed	2025-07-04T08:49:35Z
_version_	1836705619922386944
fulltext	НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ УДК 002.55:539.4:620.172 Автоматизированный банк данных “Прочность материалов” В. Т. Трощенко, П. П. Лепихин, Л. А. Хамаза, Ю . Н. Бабич Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины, Киев, Украина О п и с ы в а е т с я р а з р а б а т ы в а е м ы й а в т о р а м и а в т о м а т и з и р о в а н н ы й б а н к д а н н ы х " П р о ч н о с т ь м а т е р и а л о в ” , с о д е р ж а щ и й с в е д е н и я о ф и з и к о - м е х а н и ч е с к и х х а р а к т е р и с т и к а х м н о г о ч и с л е н н ы х о т е ч е с т в е н н ы х к о н с т р у к ц и о н н ы х м а т е р и а л о в в ш и р о к о м д и а п а з о н е у с л о в и й и х н а г р у ж е н и я и э к с п л у а т а ц и и . П р е д с т а в л е н ы с т р у к т у р а б а н к а д а н н ы х и о п и с а н и е е г о с и с т е м ы у п р а в л е н и я . Б а н к д а н н ы х я в л я е т с я м н о г о ц е л е в ы м и н ф о р м а ц и о н н о - в ы ч и с л и т е л ь н ы м к о м п л е к с о м , п р е д н а з н а ч е н н ы м д л я р е ш е н и я п р а к т и ч е с к и х з а д а ч п о о ц е н к е и о б о с н о в а н и ю р е с у р с а о с н о в н ы х д е т а л е й , у з л о в и а г р е г а т о в о б ъ е к т о в с о в р е м е н н о й т е х н и к и п о к р и т е р и я м п р о ч н о с т и , н а д е ж н о с т и и д о л г о в е ч н о с т и . Ключевые слова : банк данных “Прочность материалов”, конструкционные материалы, структура банка, общие сведения о марках конструкционных материалов, специальные характеристики конструкционных материалов, сис тема управления банком данных. Современная методология установления, обоснования и увеличения ре сурса сооружений, конструкций и оборудования, обеспечения их надежности и безопасной эксплуатации предусматривает необходимость применения рас четно-экспериментальных методов подтверждения ресурса основных деталей, узлов и агрегатов объектов современной техники при значительном сокра щении объемов трудоемких и дорогостоящих экспериментальных исследо ваний. Важным элементом такой методологии являются специализированные банки данных, содержащие как общие, так и специальные сведения о физико механических характеристиках материалов. В промышленно развитых странах Запада и в России разработан целый ряд банков по материалам. К ним, в частности, относятся. Автоматизированный банк данных (АБД) при Центре данных о механи ческих свойствах МР-DC (Трэверс-Сити, Мичиган, США), в котором собрано более 1 млн. сведений о свойствах 5000 металлов и сплавов [1]. Программа “Атлас сталей мира” (Atlas of World Steels), содержащая базу данных (общее число марок сталей 54000), в которую включена информация о химическом составе и некоторых свойствах сталей [1]. Американские базы данных Alloy Digest, Corrosion and Chemical Resistance, Alloy Finder, ASM Materials Data, а также база MSC/MVISION Evaluator, © В. Т. ТРОЩЕНКО, П. П. ЛЕПИХИН, Л. А. ХАМАЗА, Ю. Н. БАБИЧ, 2009 ISSN 0556-I7IX. Проблемы прочности, 2009, № 3 5 В. Т. Трощенко, П. П. Лепихин, Л. А. Хамаза, Ю. Н. Бабич содержащая сведения о физических и механических характеристиках, необхо димых при работе с конечноэлементными пакетами MSC NASTRAN, ABAQUS, ANSYS и COSMOS [2]. Североамериканская база данных CASTI Metals Black Book. North American Ferrous Data по составу различных металлов и сплавов [3]. Японская база данных Data-Free-Way for Nuclear Materials по свойствам материалов для атомной энергетики [4]. Немецкая программа “Ключ сталей” (Stahlschffissel), представляющая, по существу, электронную версию справочника “Stahlschffissel” и содержащая сведения о стандартных характеристиках механических cвойств 45 тыс. марок сталей [1]. Автоматизированные банки данных Winsteel, WinAlloy, WinPlant, разрабо танные фирмой “Квантор-Софт” с участием ГНЦ ЦНИИТМАШ, в которых приведены краткие сведения о более чем 48 тыс. сталей и сплавов, исполь зуемых в 24 наиболее промышленно развитых странах мира [1]. Комплекс банков данных “Конструкционная прочность материалов для основных деталей ГТД” (ЦИАМ, Москва), содержащих первичную инфор мацию о более чем 300 наименованиях металлических сплавов, применяемых в различных отраслях машиностроения, энергетики, газотурбинной техники, авиации и космонавтики [5]. Кроме того, в России существуют отраслевые банки данных. Так, в ЦНИИчермет есть банк по сталям, используемым в металлургии и тяжелом машиностроении, в НИИхиммаш - по материалам для химической промыш ленности, в ВИАМ - по авиационным материалам, в Московском институте сталей и сплавов - по черным и цветным металлам и сплавам и т.д. [1]. Сравнительный анализ характеристик существующих автоматизирован ных банков данных по свойствам конструкционных материалов показывает, что в основном они имеют материаловедческую и технологическую направ ленность. Как правило, банки содержат общие сведения о марках материалов, их химическом составе и стандартных механических свойствах, а также технологические характеристики (ковочные свойства, свариваемость, обра батываемость резанием, шлифуемость, литейные свойства и т.п.). Что касается банков данных, содержащих сведения о физико-механи ческих свойствах конструкционных материалов при различных условиях нагружения и эксплуатации, то в них имеется лишь отдельная информация о механических свойствах конструкционных материалов при тех или иных условиях нагружения. Исходя из этого и возникла необходимость создания проблемно ориен тированного банка данных, в котором систематизирована информация о меха нических свойствах конструкционных материалов в широком диапазоне при различных условиях деформирования, полученная преимущественно в Инсти туте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины. Наиболее близким по содержанию к описываемому в настоящей работе банку данных “Прочность материалов”, является комплекс банков данных “Конструкционная прочность материалов для основных деталей ГТД” (ЦИАМ, Москва), включающих в себя специализированные банки данных по харак теристикам конструкционной прочности материалов, таким как: 6 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 3 Автоматизированный банк данных “Прочность материалов характеристики сплавов для проведения расчетов на прочность; первичные данные по механическим характеристикам полуфабрикатов; первичные данные по малоцикловой усталости образцов; результаты испытаний деталей на малоцикловую усталость; первичные данные по скорости развития трещин в образцах; скорость развития трещин в деталях; расчетные кривые малоцикловой усталости с учетом рассеяния; расчетные кривые скорости развития трещин с учетом рассеяния; характеристики трещиностойкости. Расчеты на прочность деталей и узлов газотурбинных установок с уче том указанных выше характеристик проводятся с использованием таких программных продуктов фирмы MSC, как PATRAN, NASTRAN, DYTRAN, FATIGUE и др. На рис. 1 представлена структура банка данных “Прочность материалов”, при разработке которого предусматривалось, что банк данных по металли ческим конструкционным материалам должен состоять из следующих основ ных частей. Первая часть - это информационный массив данных, включающий общие сведения о марках материалов (назначение, вид поставки, химические, физи ческие и общие механические свойства). Сюда входят также всевозможные справочные данные, а именно: справочники; единицы измерения; система химических элементов; страны-изготовители; классификаторы; литература и т.п. Вторая часть - это информационный массив данных по специальным характеристикам исследуемых марок материалов при тех или иных условиях нагружения и эксплуатации (рис. 1,б). Третья часть - это набор алгоритмов и программ для прогнозирования характеристик прочности и долговечности материалов, в том числе бывших в эксплуатации, с использованием уже имеющихся информационных массивов банка. Параллельно с разработкой структуры банка по металлическим конст рукционным материалам создавалась совместимая с ней, но практически полностью автономная структура информационной базы по неметаллическим материалам (рис. 1,а), содержащая кроме общих сведений о марке материала следующие разделы: конструкционные материалы - стекла, ситаллы, керамика (физико-меха нические характеристики); термозащитные материалы - стеклопластики, углеметаллопластики, смо лы (эксплуатационные характеристики); огнеупорные материалы (эксплуатационные свойства). На основе описанной структуры банка данных “Прочность материалов” создана соответствующая электронная оболочка и система управления базой данных (СУБД). На рис. 2 представлена типичная структурная схема АБД по свойствам конструкционных материалов. В соответствии с выполняемой задачей и спецификой языковых средств АБД по свойствам материалов, использующий персональные компьютеры класса IBM, PENTIUM, является информационно- ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 3 7 В. Т. Трощенко, П. П. Лепихин, Л. А. Хамаза, Ю. Н. Бабич поисковой системой диалогового типа (вопросно-ответной системой), распо лагающей развитыми информационно-логическими языками с многоуровне вой иерархической структурой и единой операционной частью. АБД "ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ’Ч СПРАВОЧНИКИ Н т АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММЫ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ МАТЕРИАЛЫ Справочники Единицы измерения Система хим.элементов Страны - изготовители Классификаторы Литература М Е Т А Л Л И Ч Е С К И Е М А Т Е Р И А Л Ы 1 .Марка материала 2 . ГО СТ. ОСТ. ТУ 3.Назначение 4 4............ Источник ВИД ПОСТАВКИ 1 Поковки 2.Сорт, прокат 3.Листы 4.Трубы 5..................... АНАЛОГИ 1 .Страна (код) 2.Марка 3............ Источник ОБЩИЕ ДАННЫЕ ХИМИЧЕСКИИ СОСТАВ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЩИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАРКА МЕТАЛЛА СТАЛИ,СПЛАВА СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Н Е М Е Т А Л Л И Ч Е С К И Е М А Т Е Р И А Л Ы* КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ (СТЕКЛА, СИТАЛЛЫ, КЕРАМИКА) МАРКА Физ и ко-механические характеристики ТЕРМОЗАЩИТНЫЕ МА ТЕРИАЛЫ (СТЕКЛОПЛА СТИКИ, УГЛЕМЕТАЛЛ0- ПЛАСТИКИ, СМОЛЫ) МАРКА Эксплуатационные характеристики ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ МАРКА Эксплуатационные свойства ОБЩИЕ ДАННЫЕ 1 .Марка материала 2.Г0СТ, ОСТ, ТУ 3.Назначение 4................... Источник ХИМИЧЕСКИИ СОСТАВ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА а СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА С Т А Т И Ч Е С К А Я П Р О Ч Н О С Т Ь Т У Г О П Л А В К И Х М А Т Е Р И А Л О В П Р И В Ы С О К И Х Т Е М П Е Р А Т У Р А Х П Р О Ч Н О С Т Ь И П Л А С Т И Ч Н О С Т Ь П Р И Н И З К И Х Т Е М П Е Р А Т У Р А Х П Р О Ч Н О С Т Ь И П Л А С Т И Ч Н О С Т Ь П Р И С Л О Ж Н О М Н А П Р Я Ж Е Н Н О М С О С Т О Я Н И И Д Л И Т Е Л Ь Н А Я П Р О Ч Н О С Т Ь и П О Л З У Ч Е С Т Ь УСТАЛОСТЬ М Н О Г О Ц И К Л О В А Я У С Т А Л О С Т Ь { Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И С О П Р О Т И В Л Е Н И Я У С Т А Л О С Т И } М Н О Г О Ц И К Л О В А Я У С Т А Л О С Т Ь ( Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И Н Е У П Р У Г О Г О Д Е Ф О Р М И Р О В А Н И Я ) __________ Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И П Р О Ч Н О С Т И И П Л А С Т И Ч Н О С Т И П Р И С Т А Т И Ч Е С К О М И Ц И К Л И Ч Е С К О М ___________________ Н А Г Р У Ж Е Н И И ________________________________ М Н О Г О Ц И К Л О В А Я У С Т А Л О С Т Ь В У С Л О В И Я Х С Л О Ж Н О Г О Н А П Р Я Ж Е Н Н О Г О С О С Т О Я Н И Я П Р О Ч Н О С Т Ь П Р И У Д А Р Н Ы Х Н А Г Р У З К А Х П Р О Ч Н О С Т Ь В Г А З О В Ы Х П О Т О К А Х И П О Л Е Ц Е Н Т Р О Б Е Ж Н Ы Х С И Л К О Л Е Б А Н И Я И Д Е М П Ф И Р У Ю Щ А Я С П О С О Б Н О С Т Ь М А Т Е Р И А Л О В И К О Н С Т Р У К Ц И Й Т Е Р М И Ч Е С К А Я У С Т А Л О С Т Ь У С Т А Л О С Т Ь В У С Л О В И Я Х К О М П Л Е К С Н О Г О Т Е П Л О С И Л О В О Г О Н А Г Р У Ж Е Н И Я ( М Н О Г О Ц И К Л О В О Е Н Е И З О Т Е Р М И Ч Е С К О Е Н А Г Р У Ж Е Н И Е ) Ц И К Л И Ч Е С К А Я Т Р Е Щ И Н О С Т О И К О С Т Ь б Рис. 1. Структурная схема банка данных “Прочность материалов” . Основные свойства СУБД. 1. Система управления базой данных представляет собой интегрирован ное решение в области автоматизации технологий обработки информации и предназначена для использования в условиях вычислительных сетей без ограничения количества пользователей. 8 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 3 Автоматизированный банк данных “Прочность материалов Рис. 2. Типичная структурная схема АБД. 2. В системе предусматривается наличие одной общей для многих поль зователей базы данных, располагающейся на сервере. 3. Система может функционировать как в вычислительных сетях, так и на автономных персональных компьютерах класса 1ВМ, РЕКТШМ в среде WINDOWS. Никаких дополнительных требований к аппаратным средствам система не предъявляет. 4. Средой программирования системы является DELPHI. Физическая структура базы данных отвечает стандартам DELPHI без привлечения других форматов. 5. Для реализации электронной базы данных написано около 40 модуль ных программ на языке СУБД для персонального пользования. В настоящее время в рамках общей структуры АБД “Прочность мате риалов” выполнены следующие работы. Создан банк данных, содержащий общие сведения о конструкционных материалах отечественного и зарубежного производства (примерно 1300 ма рте). Создан информационный массив банка данных “Усталость”, который включает: - характеристики сопротивления усталости 429 марок конструкционных материалов с учетом влияния конструктивно-технологических и эксплуата ционных факторов; - характеристики неупругого циклического деформирования и усталост ного разрушения в условиях многоциклового нагружения 78 металлов и сплавов; - характеристики прочности и пластичности при статическом и мало цикловом циклическом нагружении 200 конструкционных сталей. Создан информационный массив банка данных “Длительная прочность и ползучесть”, в который входят: - характеристики длительной прочности и ползучести на базах до 300 тыс. ч 36 марок конструкционных материалов, используемых в теплоэнерге тике. Создан информационный массив банка данных “Колебания и демпфи рующая способность материалов и конструкций”, который включает: ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 3 9 В. Т. Трощенко, П. П. Лепихин, Л. А. Хамаза, Ю. Н. Бабич - демпфирующие свойства более 100 марок конструкционных матери алов при продольных, крутильных или поперечных колебаниях в условиях комнатной, а также низких и высоких температур. Проводятся работы по разработке алгоритмов и пакетов прикладных программ: - для прогнозирования характеристик усталостного разрушения матери алов на базе уравнения кривой усталости Басквина-Мэнсона-Коффина и использования при определении параметров этого уравнения так называемых искусственных нейронных сетей; - для прогнозирования длительной прочности металлов и сплавов до 300 тыс. ч на основе концепции так называемых базовых диаграмм длительной прочности. Ниже представлены файлы данных, содержащие информацию об общих и специальных физико-механических свойствах конструкционных материалов. Взаимодействие пользователя персональным компьютером с банком дан ных происходит следующим образом. После входа в систему осуществляется переход к главному меню, содержащему пять регистров: “Просмотр”; “Редак тор”; “Настройки”; “Справки”; “Помощь” (рис. 3). Рис. 3. Главное меню. Назначение слов-регистров в главном меню: “Просмотр” - поиск и выбор необходимой информации из всех таблиц; “Редактор” - редактирование характеристик материалов; “Настройки” - наполнение списков данных: например, вводятся новая марка материала, новый класс материалов и т.п. “Справки” - работа с литературными источниками и получение различ ных справок: например, по системе химических элементов, условным обозна чениям и т.п. “Помощь” - информация о системе, включая действительный текст. Полный путь управления к задаче поиска необходимых характеристик металлического материала представлен на рис. 4-6. Это - “Просмотр”; “Мате риалы”; “Металлические материалы”; “Марка материала”; “Выберите марку”. После выбора марки материала можно перейти к просмотру файлов пер вого раздела банка, содержащих общие сведения о данной марке материала: “Общие данные” (назначение, вид поставки); “Химический состав”; “Физи ческие свойства”; “Общие механические свойства”. На рис. 7 приведен фрагмент файла, содержащего общие механические свойства выбранной марки материала. Под общими механическими свойствами понимаются следующие стандартные характеристики: предел прочности (о в); предел текучести (о 0 2); относительное удлинение (д) и сужение (^) при разрыве; ударная вязкость (КСи) и твердость по шкале Роквелла (ИЯС) и Бринелля (НВ). 10 ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, N 3 Автоматизированный банк данных "Прочность материалов" КАТАЛОГИЗАТОР Ф а й л ы \| Просмотр Р е д а к т о р Н а с т р о й к и С п р а в к и П о м о щ ь М е т о д ы и с с л е д о в а н и й ► Н е м е та л л и ч е с к и е м а те р и а л ы ► Д и а п а з о н п а р а м е т р о в - > сп и с о к м а р ок О б о р у д о в а н и е М а р к а м а те р и а л а - > п а р а м е т р ы Рис. 4. Меню просмотра. Рис. 5. Меню марки материала. Рис. 6. Меню выбора марки материала. „'Н , М ао к а ІСЇЇУЙ ЯГГЕШП ТІ -ЗІІ ------------------ ВасЗу ш г " ' а О соб ы Е н араитврн сти хн \| Т и : поло ги ч е с кие св о й ств а ! Э к сп л у а т а ц и о н н ы е с в о й ств а \| О бщ ие д а н н ы е \| Х и м и ч е ск и й с о с та в \| Ф и з и ч е с к и е свойст& а [ Е Ш 1м іі і іі їОі к Спец.,мен. св о й с т в а \| 40Х_____ Механические свойства при комнатной температуре НД Режим термообработки Сечелиет мм гіг.!“ і У'і % кси. НВ Операция Т^С Охлаждающая среда не не:-'ее Отжиг 820... 840 С печь» Более 5 до 250 Не определяются <=217 гост 4543-71 Зачал ка Отпуск 845... 875 450... 550 Масло Вода нлп масло До 80 80... 150 150... 250 785 785 785 »80 № 980 10 8 7 45 40 35 59 54 Г 51 ГОСТ 8479- ТО Зачалка Отпуск 840... 860 550... 650 Вода п л и масло Вода, масло, воздул и ли печь До 100 100...300 300... 500 500... 800 490 490 395 315 555 555 515 570 16 13 13 11 45 40 35 30 59 54 49 29 212... 248 218... 248 187... 229 167... 207 Рис. 7. Фрагмент файла, содержащего общие механические свойства. В первый раздел банка данных включено 1065 марок конструкционных материалов. Это - металлы (химически чистые, чистые, технически чистые), углеродистые стали (обыкновенного качества, качественные), легированные стали (низколегированные, легированные, высоколегированные), чугуны (се рые, высокопрочные, специальные), сплавы на железоникелевой и никелевой основе, алюминиевые, титановые и магниевые сплавы, сплавы на основе меди, цинка, ниобия, марганца и молибдена. После выбора марки материала также можно перейти к просмотру перечня специальных механических свойств материала, соответствующего структуре банка данных (рис. 8), а, выбрав необходимый раздел специальных механических свойств, - к просмотру характеристик, содержащихся в этом разделе. ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 3 11 В. Т. Трощенко, П. П. Лепихин, Л. А. Хамаза, Ю. Н. Бабич Характеристики марки материала Марка \| 4 0 Х Спец.мек. с пой ста о (0391) -г] g 1. Статическая прочность тугоплавких материалов при высоких температурах 2. Прочность и пластичность при низких температурах 3. Прочность и пластичность при сложном напряженном состоянии 4. Длительная прочность и ползучесть чИИИШИ 5.1. Многоцикловая усталость (характеристики сопротивления усталости) 5.2. Многоцикловая усталость (характеристики неупругого деформирования металлов) 5.3. Характеристики прочности и пластичности при статическом и циклическом нагружении 5.4. Многоцикловая усталость в условиях сложного напряженного сотояния 5.5. Циклическая трещииостойкость 5.G. Термическая усталость 5.7. Усталость в условиях комплексного теплосилового нагружения (многоцикловоо неиэотермичсскос нагружение) G. Прочность о газовых потоках и поле центробежных сил 7. Прочность при ударных и импульсных нагрузках 8. Колебания и демпфирующая способность материалов и конструкций 9. Т рвщ м ностойкость Рис. 8. Перечень специальных механических свойств материалов. Рассмотрим файл, содержащий характеристики сопротивления усталости (на рис. 8 п. 5.1) - рис. 9. В качестве справочных характеристик сопро тивления усталости металлов и сплавов приняты: предел выносливости (амп литудное значение) или среднее значение предела выносливости в случае статистических испытаний; среднеквадратическое отклонение предела вынос ливости или экспериментально установленный интервал его рассеяния; абс цисса точки перелома кривой усталости; показатель наклона левой ветви кривой многоцикловой усталости; эффективный коэффициент концентрации напряжения; коэффициент чувствительности к концентрации напряжений. Эти характеристики приведены с учетом влияния термообработки, уров ня концентрации напряжений, размеров и формы образцов, асимметрии цикла напряжений, частоты приложения нагрузки, схемы нагружения (растяжение- сжатие, изгиб, кручение), температуры испытания, среды, технологических процессов финишной обработки рабочей поверхности образцов. В этом раз деле банка данных содержится 429 наименований марок конструкционных металлических материалов, а, учитывая различные схемы и условия их испытания, - около 5500 характеристик усталостного разрушения. Это - металлы (химически чистые, чистые, технически чистые, 23 марки), угле родистые стали (низко-, средне- и высокоуглеродистые обыкновенного ка чества и качественные, 32), стали конструкционные легированные (низко- и высоколегированные, 230), чугуны (серые, ковкие, высокопрочные, жаро прочные, 28), сплавы на никелевой и железоникелевой основе, 29, алюми ниевые сплавы (дюралюминий, ковочные, деформируемые и литейные спла вы, 40), титановые сплавы, 23, магниевые сплавы, 9, сплавы на основе меди, марганца, молибдена, ниобия и цинка, 15. Структура файлов, содержащих характеристики неупругого деформирова ния металлов и сплавов при циклическом нагружении (на рис. 8 п. 5.2), проч ности и пластичности при статическом и циклическом нагружении (п. 5.3), длительной прочности и ползучести (разд. 4), демпфирующей способности (разд. 8), т.е. разделов, которые разработаны на данный момент, аналогична представленной на рис. 9. 12 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 3 Автоматизированный банк данных "Прочность материалов" Характерне тик і' марки м атериала в^.\| Парка \|4ПК О соб ы е характеристики \| Общ ие д а н н ы е I Х и м и ч е ск и й с о ста в Т синологические сво йства Фнзм ческ-ие св о й ств а \| I Эксплуатационные свойства Общие ы.аит свойства С псц .м ск . СВОЙСТВО Параметры Описание \| "35,1. Характеристики сопротивления усталости 8Д44. Сталь 40Х Т а б л и ц а 8.144.1. Условия испытаний и характеристики сопротивления усталости Обозна чение материа ла Схема испы тания Среда ТИСЛ» К f, Гц R c СВ1> TÖIJ МПа пикл Машина для испытаний CR> TR cRh* тКн пикл шм ШМ К о> к т V чт Лпт. источник МПа I П И 1 Bs 293 -1 0 ю 7 311 - [441. 449] 345 - 235 1.46 0Г6 КИЧ2 Bs 293 -1 0 10і У-200 390 [441.451] 365 - 195 Ш 0,7 330 - 175 1.87 0гб n j и Вз 293 -1 0 5-Ю6 332 Ц53] III ивк Вз 293 $3,3 -1 0 107 Веллера 625 [1062] 345 1=81 0,29 - 210 2,59 0.72 - 184 3.40 0,55 - 115 5=43 1=01 Рис. 9. Характеристики сопротивления усталости. Р е з ю м е Описується автоматизований банк даних “Міцність матеріалів”, який розроб ляється авторами. Банк даних містить відомості про фізико-механічні харак теристики численних вітчизняних конструкційних матеріалів у широкому діапазоні умов їх навантаження й експлуатації. Представлено структуру банка даних та описано його систему управління. Банк даних є багато цільовим інформаційно-обчислювальним комплексом, що призначений для розв’язання практичних задач щодо оцінки та обгрунтування ресурсу основ них деталей, вузлів і агрегатів об’єктів сучасної техніки за критеріями міцності, надійності та довговічності. 1. Колосков М. М., Долбенко Е. Т., Каширский Ю. В. и др. Марочник сталей и сплавов / Под общ. ред. А. С. Зубченко. - М.: Машиностроение, 2001. - 672 с. 2. Гецов Л. Б. Информационная система по свойствам металлических мате риалов // Науч.-техн. ведомости СПбГТУ. - 2003. - № 3. - С. 39 - 47. 3. Bringas J. E. and Wayman M. L. CASTI Metals Black Book. North American Ferrous Data. - Edmonton: ASM International CASTI Publ., 2003. - 837 p. 4. Tsuji H., Yokoyama N., Fujita M., et al. Distributed database system for mutual usage of material information (Data-Free-Way) // Proc. of Conf. “Materials for Advanced Power Engineering”. - Liege, 1998. - P. 1739 - 1745. 5. Банки данных по конструкционной прочности материалов для основных деталей ГТД. - http://www.sonbi.ru/tsiam/research/PR0/R200/200-2.htm. Поступила 05. 03. 2008 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 3 13 http://www.sonbi.ru/tsiam/research/PR0/R200/200-2.htm

Автоматизированный банк данных “Прочность материалов”

Репозитарії

Схожі ресурси