Применение критерия Писаренко-Лебедева в расчетах прочности аппаратов высокого давления для синтеза сверхтвердых материалов

Abstract

На базе обобщенного критерия Писаренко-Лебедева предложен и обоснован нелокальный критерий статической прочности изделий из структурно-неоднородных материалов, механические свойства которых существенно зависят от приведенного объема и вида напряженного состояния. На основании предложенного критерия проведена оценка прочности твердосплавных элементов аппаратов высокого давления типа наковален с углублениями и цилиндрического типа для синтеза алмазов и других сверхтвердых материалов после их сборки и в эксплуатационном режиме, характеризуемом нагружением рабочими давлением и температурой. Для указанных условий нагружения установлены значения приведенного объема и механических характеристик твердого сплава ВК6, входящих в критерий Писаренко-Лебедева. Исследована зависимость прочности геометрически подобных элементов аппаратов высокого давления от их рабочего объема.

На підставі узагальненого критерію Писаренка-Лебедєва запропоновано та обгрунтовано нелокальний критерій статичної міцності виробів із структурно- неоднорідних матеріалів, механічні властивості яких суттєво залежать від приведеного об’єму та виду напруженого стану. За цим критерієм зроблено оцінку міцності твердосплавних елементів апаратів високого тиску типу ковадел із заглибленнями та циліндричного типу для синтезу алмазів та інших надтвердих матеріалів після їх складання та в режимі синтезу, який характеризується навантаженням робочими тиском і температурою. Для цих умов навантаження встановлено значення наведеного об’єму та механічних характеристик твердого сплаву ВК6, які входять до критерію Писаренка- Лебедєва. Досліджено залежність міцності геометрично подібних елементів апаратів високого тиску від їх робочого об’єму.

Based on the generalized Pisarenko-Lebedev criterion, we propose and justify a nonlocal static strength criterion for articles made of structurally heterogeneous materials with mechanical properties essentially depending on the reduced volume and the stressed state mode. Based on the proposed criterion, we assess the strength of hard-alloy components of the recessed anvil- and cylinder-type highpressure apparatuses for the synthesis of diamonds and other superhard materials under the conditions subsequent to their assembling and under operating conditions characterized by pressure and thermal loads. For the hard alloy VK6 under the above loading conditions, we assessed the values of the reduced volume and mechanical properties that are used in the Pisarenko-Lebedev criterion. We studied the dependence of the strength of geometrically similar high-pressure apparatuses components on their reaction volume.