НАУКОВА ТА НАУКОВО-ДОСЛІДНА РОБОТА КАФЕДРИ ОПОРУ МАТЕРІАЛІВ ТА ПРИКЛАДНОЇ МЕХАНІКИ

1 Наукові напрямки кафедри.

Основний напрямок розвиток феноменологічної теорії руйнування суцільних, пористих та композиційних матеріалів при великих пластичних деформаціях та її застосування для вирішення технологічних задач механіки.

Розвиток способів визначення швидкості транспортних засобів з врахуванням їх пошкоджень в умовах дорожньо-транспортних пригод.

Розрахунок газостатичних опор.

Математичне моделювання станів органів людини. 

Створення безпечних конструкцій транспортних заслбів із листових матеріалів шляхом керування параметрами технологічної спадковості.

2 Запровадження результатів науково-дослідної роботи в навчальному процесі

Отримані результати НДР викладачі кафедри використовують:

3 Інформація про НДР студентів на кафедрі ОМПМ

Позааудиторні форми організації НДРС.

Постійно працює об'єднаний науковий семінар кафедр ТАМ та ОМПМ Основи теорії пластичності та сучасна теорія деформуємості металів. Наукові керівники д.т.н., проф. Огородніков В.А., д.т.н., проф. Сівак І.О. До семінару обов'язково залучаються студенти, які займаються, чи планують займатись НДР.

На кафедрі працюють студентські гуртки:

Застосування теорії деформуємості металів при експертизі дорожньо-транспортних пригод (науковий керівник Огородніков В.А.)

Розрахунок газостатичних підшипників (науковий керівник к.т.н., проф. Федотов В.О.)

 

Наукова та науково-технічна діяльність, що здійснюється спільно з науковими установами Національної Академії Наук України

Кафедрою ОМПМ разом з Інститутом надтвердих матеріалів ім. В. Н. Бакуля НАН України проводились наукові дослідження в області обробки металів холодним ступінчастим пластичним деформуванням і дослідженнях працездатності пар тертя з різним поєднанням матеріалів, що застосовуються в ортопедичній практиці. Розроблені теоретичні і експериментально-теоретичні моделі, що можуть бути використані для:

- прогнозування характеристик шару деформаційного зміцнення при обробці трубних заготовок деформуючим протягуванням залежно від технологічних режимів і властивостей оброблюваного матеріалу, що дозволяє вибирати раціональні режими обробки, що забезпечують необхідну якість поверхні оброблюваної деталі;

- визначення робочого зусилля і вибору устаткування при деформуючому протягуванні, зокрема з обертанням інструменту;

- визначення кривих течії за твердістю Брінелля і характеристикам міцності, необхідних для моделювання і обробки експериментальних даних;

- визначення контактної напруги в шарнірному зчленуванні ендопротеза тазостегнового суглоба при проведенні експериментів по дослідженню його зносостійкості.

Розроблені методики дозволили:

1) підвищити стійкість інструменту (до 30%), збільшити ресурс оброблених виробів, понизити енергоємність процесу деформуючого протягування (до 20%) за рахунок зниження питомих навантажень на інструмент і можливості управління процесом структуроутворення і зміцнення поверхневого шару;

2) виявити основні чинники, що визначають значення контактної напруги в шарнірному зчленуванні ендопротезу тазостегнового суглоба, і, таким чином, проводити правильний вибір його типорозміру з урахуванням експлуатаційних навантажень, що дозволяє істотно збільшити термін його служби і зменшити токсичний вплив продуктів зношування.

Отримані результати використані при розробці технології виготовлення головок з титану ВТ1-0 ендопротезів тазостегнового суглоба.

Перераховані науково-технічні розробки відображені в дослідженнях по темі Ш-60-07 (2065) Дослідження закономірностей механіки холодного пластичного деформування титанових сплавів в умовах високих нормальних і дотичних контактних напруг при використанні технологічних покриттів і інструментів з нових надтвердих матеріалів, а також проекту 8.16.2 Розробка процесів прецизійної обробки сферичних головок ендопротезів кульшового суглобу людини для підвищення їх ресурсу, виготовлення дослідно-промислових партій з використанням у клінічній практиці (ІНМ ім. Бакуля), в яких приймав участь, як виконавець, доцент кафедри ОМПМ Грушко О.В.

 

 

На кафедрі ОМПМ виконуються дослідження в різних науково-практичних напрямках, зокрема, протягом 2013-2014 р.:

 

1) Розроблено методи розрахунку пластичної деформації елементів конструкції автомобілів з метою визначення параметрів розкриття подушок безпеки. Автори – д.т.н. професор Огородніков В.А., к.т.н Перлов В.Є., к.т.н. Кириця І.Ю.

 

Зростання кількості транспортних засобів призводить до підвищення аварійності на автошляхах. Згідно даних статистики, останнім часом почастішали випадки, коли при ДТП в автомобілях, обладнаних подушками безпеки, ці подушки не розкриваються, або ж розкриваються при наїздах на незначні нерівності на дорожньому покритті. Для дослідження причин таких неадекватних спрацювань подушок безпеки, необхідно визначати параметри, при яких вини мають розкриватися. Такими параметрами є втрата швидкості і сповільнення транспортного засобу, а також напрямок удару.

Таким чином, питання про енергію пластичної деформації елементів транспортних засобів при ДТП, а також визначення параметрів розкриття подушок безпеки є надзвичайно актуальними, вони розглядаються в роботі.

Питання енергії пластичної деформації в умовах ДТП розглядались в роботах Київського науково-дослідного інституту судових експертиз.

Результати роботи можуть бути реалізовані міністерством юстиції України, криміналістичними центрами МВД України, судовими автотехнічними експертизами.

 

2) Розроблено методи удосконалення технологічних процесів холодного об'ємного штампування на основі формування моделі матеріалів. Автори – д.т.н. професор Огородніков В.А., к.т.н. Грушко О. В., Деревенько І. А.

 

Розробка спрямована на підвищення ефективності процесів холодного об’ємного штампування на основі формування моделі матеріалів та розвитку методів розрахунку напружено-деформованого стану. Розвинуто методи розрахунку напружено-деформованого стану у процесах монотонного і немонотонного деформування. Показано доцільність застосування критеріїв деформовності у випадку простих і складних навантажень в процесах холодного об'ємного штампування. Вивчено процеси прямого вісесимметричного видавлювання, радіального видавлювання з подальшою осадкою, комбінованого радіально-прямого видавлювання. Показано, що третій інваріант тензора напружень впливає на ресурс пластичності. Вперше встановлено, що для операцій радіального-прямого видавлювання необхідно використовувати в критеріях руйнування показники напруженого стану, що враховують механізми руйнування зрізом і відривом. Встановлена залежність діаграм пластичності від інваріантів тензора напружень в діапазоні зміни безрозмірного показника напруженого стану від зсуву до двовісного розтягу.