збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 2
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 2

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

І. П. Шацький, М. В. Маковійчук, Л. Я. Роп’як
Рівновага шаруватого Cu/Ni/Cr-покриття під локальним навантаженням
0379–0389 (2023)

PACS numbers: 46.55.+d,46.70.De,62.20.Qp,62.23.Kn,68.35.Gy,81.40.Jj,81.70.Bt

Розроблено інженерну методику розрахунку напружено-деформованого стану й оцінювання міцности тришарового Cu/Ni/Cr-покриття плаского деталю за дії локального навантаження. Пара цупких хромового та ніклевого шарів розглядається як кусково-однорідна пластина, а податливий мідний шар підпорядковується Вінклеровій гіпотезі про пропорційність напружень і переміщень. Досліджено розподіл напружень у шаруватому покритті та визначено коефіцієнти запасу міцности залежно від механічних властивостей і товщини компонент. Загалом встановлено, що граничний стан неоднорідного покриття може визначатися не максимальним еквівалентним напруженням, а мінімальним коефіцієнтом запасу міцности.

Keywords: нанокомпозитні покриття, хромування, ніклювання, міднення, локальне навантаження, напружений стан, міцність.


References
  1. M. O. Vasyliev, B. M. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, A.P. Burmak, and M. V. Kindrachuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 38, No. 4: 545 (2016); https://doi.org/10.15407/mfint.38.04.0545
  2. V. І. Kyryliv, V. І. Gurey, О. V. Maksymiv, І. V. Hurey, andY. О. Kulyk, Materials Science, 57, No. 3: 422 (2021); https://doi.org/10.1007/s11003-021-00556-9
  3. V. V. Shyrokov, K. B. Vasyliv, Z. A. Duryahina, H. V. Laz’ko, and N. B. Rats’ka, Materials Science, 45, No. 4: 473 (2009); https://doi.org/10.1007/s11003-010-9204-5
  4. F. I. Danilov, V. S. Protsenko, V. O. Gordiienko, S. C. Kwon, J. Y. Lee, and M. Kim, Applied Surface Science, 257, No. 18: 8048 (2011); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.04.095
  5. V. S. Protsenko, L. S. Bobrova, S. A. Korniy, A. A. Kityk, and F. I. Danilov, Functional Materials, 25, No. 3: 539 (2018); https://doi.org/10.15407/fm25.03.539
  6. A. Merlo and G. Leonard, Materials, 14, No. 14: 3823 (2021); https://doi.org/10.3390/ma14143823
  7. V. Kukhar, E. Klimov, and S. Chernenko, Solid State Phenomena, 316: 873 (2021); https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.316.873
  8. V. I. Lavrinenko, A. G. Lubnin, V. M. Tkach, I. P. Fesenko, and V. V. Smokvyna, Journal of Superhard Materials, 43, No. 2: 145 (2021); https://doi.org/10.3103/S1063457621020088
  9. G. G. Gorokh, M. I. Pashechko, J. T. Borc, A. A. Lozovenko, I. A. Kashko, and A. I. Latos, Applied Surface Science, 433: 829 (2018); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.10.117
  10. О. І. Pylypenko, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, No. 1: 111 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.01.111
  11. L. Ropyak, T. Shihab, A. Velychkovych, V. Bilinskyi, V. Malinin, and M. Romaniv, Ceramics, 6, No. 1: 146 (2023); https://doi.org/10.3390/ceramics6010010
  12. V. B. Tarelnyk, A. V. Paustovskii, Y. G. Tkachenko, E. V. Konoplianchenko, V. S. Martsynkovskyi, and B. Antoszewski, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 55, Nos. 9–10: 585 (2017); https://doi.org/10.1007/s11106-017-9843-2
  13. S. A. Klimenko, I. A. Podchernjaeva, V. M. Beresnev, V. M. Panashenko, S. An. Klimenko, and M. Yu. Kopeikina, Journal of Superhard Materials, 36, No. 3: 208 (2014); https://doi.org/10.3103/S1063457614030095
  14. V. S. Antonyuk, Y. Y. Bondarenko, S. O. Bilokin’, V. O. Andrienko, and M. O. Bondarenko, Journal of Nano- and Electronic Physics, 11, No. 6: 06024 (2019); https://doi.org/10.21272/jnep.11(6).06024
  15. V. A. Tatarenko, T. M. Radchenko, and V. M. Nadutov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 25, No. 10: 1303 (2003).
  16. S. M. Bokoch, M. P. Kulish, V. A. Tatarenko, and T. M. Radchenko, Metallofiz Noveishie Tekhnol., 26, No. 4: 541 (2004).
  17. P. Prysyazhnyuk, D. Lutsak, A. Vasylyk, S. Taer, and M. Burda, Metallurgical and Mining Industry, 7, No. 12: 346 (2015).
  18. Ya. Kusyi, V. Stupnytskyy, O. Onysko, E. Dragasius, S. Baskutis, and R. Chatys, Eksploatacja i Niezawodnosc — Maintenance and Reliability, 24, No. 4: 655 (2022); https://doi.org/10.17531/ein.2022.4.6
  19. Y. M. Kusyi and A. M. Kuk, J. Phys. Conf. Ser., 1426, No. 1: 012034 (2020); https://doi.org/10.1088/1742-6596/1426/1/012034
  20. W. Dai, C. Li, D. He, D. Jia, Y. Zhang, and Z. Tan, Surface and Coatings Technology, 380: 125014 (2019); https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125014
  21. V. B. Kopei, O. R. Onysko, and V. G. Panchuk, J. Phys. Conf. Ser., 1426, No. 1: 012033 (2020); https://doi.org/10.1088/1742-6596/1426/1/012033
  22. І. Yo. Popadyuk, І. P. Shats’kyi, V. М. Shopa, and A. S. Velychkovych, Journal of Mathematical Sciences, 215: 243 (2016); https://doi.org/10.1007/s10958-016-2834-x
  23. O. Bazaluk, O. Dubei, L. Ropyak, M. Shovkoplias, T. Pryhorovska, and V. Lozynskyi, Energies, 15, No. 1: 83 (2022); https://doi.org/10.3390/en15010083
  24. M. Dutkiewicz, A. Velychkovych, I. Shatskyi, and V. Shopa, Materials, 15, No. 13: 4671 (2022); https://doi.org/10.3390/ma15134671
  25. T. P. Hovorun, O. V. Pylypenko, K. V. Berladir, K. O. Dyadyura, M. N. Dunaeva, S. I. Vorobiov, and A. Panda, Functional Materials, 26, No. 3: 548 (2019); https://doi.org/10.15407/fm26.03.548
  26. О. А. Goncharov, D. A. Belous, A. N. Yunda, A. V. Khomenko, E. V. Mironenko, L. V. Vasilyeva, and C. A. Goncharova, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, No. 2: 385 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.02.385
  27. Y. Liu, S. Yu, Q. Shi, X. Ge, and W. Wang, Nanomaterials, 12, No. 9: 1388 (2022); https://doi.org/10.3390/nano12091388
  28. M. Bembenek, O. Popadyuk, T. Shihab, L. Ropyak, A. Uhrynski, V. Vytvytskyi, and O. Bulbuk, Nanomaterials, 12, No. 14: 2413 (2022); https://doi.org/10.3390/nano12142413
  29. V. A. Shevchuk, Strength of Materials, 32: 92 (2000); https://doi.org/10.1007/BF02511512
  30. D. Gay, Composite Materials: Design and Application (New York: CRC Press: 2014), p. 635; https://doi.org/10.1201/b17106
  31. R. M. Tatsiy, O. Y. Pazen, S. Y. Vovk, L. Y. Ropyak, and T. O. Pryhorovska, J. Serb. Soc. Comput. Mech., 13, No. 2: 36 (2019); https://doi.org/10.24874/jsscm.2019.13.02.04
  32. I. P. Shatskii, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 30: 828 (1989); https://doi.org/10.1007/BF00851435
  33. I. P. Shatskii, Journal of Mathematical Sciences, 103, No. 3: 357 (2001); https://doi.org/10.1023/A:1011366312923
  34. S. Mohammadi, M. Yousefi, and M. Khazaei, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 40: 3 (2020); https://doi.org/10.1177/0731684420941602
  35. I. P. Shatskii, J. Sov. Math., 67: 3355 (1993); https://doi.org/10.1007/BF01097747
  36. I. P. Shatskii, J. Math. Sci., 76: 2370 (1995); https://doi.org/10.1007/BF02362900
  37. W. K. Ahmed and A.-H. I. Mourad, J. Mech. Eng. Technol., 1, No. 2: 66 (2013); https://doi.org/10.18005/JMET0102005
  38. I. P. Shatskyi, M. V. Makoviichuk, and A. B. Shcherbii, Proc. of Conf. ‘Shell Structures: Theory and Applications’ (October 11–13, 2017) (Leiden: CRC Press: 2018), vol. 4, p. 165; https://doi.org/10.1201/9781315166605-34
  39. I. Shats’kyi, M. Makoviichuk, and A. Shcherbii, J. Math. Sci., 238: 165 (2019); https://doi.org/10.1007/s10958-019-04226-9
  40. I. P. Shatskyi, M. V. Makoviichuk, and A. B. Shcherbii, Mater. Sci., 55: 484 (2020); https://doi.org/10.1007/s11003-020-00329-w
  41. M. Dutkiewicz, T. Dalyak, I. Shatskyi, T. Venhrynyuk, and A. Velychkovych, Applied Sciences, 11, No. 22: 10676 (2021); https://doi.org/10.3390/app112210676
  42. I. P. Shatskyi, V. V. Perepichka, and L. Y. Ropyak, Metallofiz Noveishie Tekhnol., 42, No. 1: 69 (2020); https://doi.org/10.15407/mfint.42.01.0069
  43. Yu. V. Milman, B. A. Galanov, and S. I. Chugunova, Acta Metal. Mater., 41: 2523 (1993).
  44. S. N. Dub and N. V. Novikov, Journal of Superhard Materials, No. 6: 16 (2004).
  45. L. Y. Ropyak, I. P. Shatskyi, and M. V. Makoviichuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 5: 647 (2019); https://doi.org/10.15407/mfint.41.05.0647
  46. L. Ya. Ropyak, I. P. Shatskyi, and M. V. Makoviichuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 4: 517 (2017); https://doi.org/10.15407/mfint.39.04.0517
  47. L. Y. Ropyak, M. V. Makoviichuk, I. P. Shatskyi, I. M. Pritula, L. O. Gryn, and V. O. Belyakovskyi, Functional Materials, 27, No. 3: 638 (2020); https://doi.org/10.15407/fm27.03.638
  48. M. Bembenek, M. Makoviichuk, I. Shatskyi, L. Ropyak, I. Pritula, L. Gryn, and V. Belyakovskyi, Sensors, 22, No. 21: 8105 (2022); https://doi.org/10.3390/s22218105
  49. J. N. Reddy, Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells: Theory and Analysis (CRC Press: 2004), p. 854.
  50. O. Y. Dubei, T. F. Tutko, L. Y. Ropyak, and M. V. Shovkoplias, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 44, No. 2: 251 (2022); https://doi.org/10.15407/mfint.44.02.0251
.

Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача