Libmonster ID: ID-793

During the 20th century leading industrial countries successively passed through several "epochs" - first that of steel, then aluminum and other light alloys, then plastics, structural ceramics, etc. Quite recently, analyzing the achievements of the respective schools of research, the international industrial journal Metals of Eurasia stressed that out of the aforesaid list of materials the most important now are the new ones which are associated with improvements and "structural changes" in world economics and consequently, with further progress of our industrial civilization. A detailed report on the subject has been published by Prof. Nikolai Sklyarov, Dr. Sc. (Tech.) of the Ail-Union (now All-Russia) Institute of Aviation Materials (VIAM). It was there that some 40 years ago the term "structural materials" was born which has since received broad recognition by specialists.

Incidentally, these materials had long been regarded as substances with permanent composition and balanced structure and a set of relatively stable properties, operating in a prescribed regime. Later on the situation turned out to be even more complicated. There were growing requirements concerning the mechanical, thermal, corrosion and radiation parameters of these materials. As a result they began to incorporate multicomponent phases of different nature and in what specialists call metastable state. As was established later-instead of samples characterized by an unchanging crystal lattice, in actual fact they are full of micro defects-dislocations produced by strains and stresses. Formed along their borders are local "breaks" of spatial continuity, there appears what we call cold creep (when residual deformation grows even at room temperature), microstructure keeps growing leading to the ultimate failure of the whole structure.

Naturally enough, one did not have to wait long for the scientists' response to this changing situation. VIAM specialists, for example, put forward a fundamentally new approach to the safety and dependability of aircraft component structures. And they suggested something really paradoxical: while in the past everything was done to prevent cracks of any kind developing in aircraft structures, today cracks and fissures are "tolerated" not only in microstructures but in places visible by the naked eye. And that is despite the fact that maximum flight safety requirements remain as stringent as ever...

As was established in the subsequent studies what they call the micro-flaws dislocations in the crystal lattice are an objective natural factor which can never be "ruled out" by specialists. This being so, it would be much more productive to try and control this process-regulate its growth and not let it reach the critical limit. With that aim in view it is important to study the kinetics of fissure formation. And, as is often the case, the idea was suggested by an incident recalled by the author of the article.

During a pre-flight tests of an airliner which was to carry the Soviet leader Nikita Khrushchev on his visit to the United States engineers discovered cracks in the aluminum body of the motor gondola. Tests and checks were started under the direction of VIAM Deputy Director, Acad. Sergei Kishkin, and head of one of the Institute labs, Dr. Josef Friedlander (later-academician). The obvious question was: could they guarantee one hundred percent safety for the coming mission? Having checked the parameters of the appropriate structures, the experts came to the conclusion that the strains in the aircraft body could have no direct impact on the coming mission. And the unexpected flaws were the results of numerous engine starts on the ground-they were heated and cooled down time after time, thus provoking the development of cracks in the gondola.

This and several other examples of this kind proved that the safety of materials depends on the two main factors. Above all on the rate of growth of cracks, and simultaneously on the organization of control of these processes. And it is also important to produce structures of separate sections whose "boundaries" prevent the growth of cracks up to critical dimensions. Specialists established what they call "basic parameters" for both these factors. These include the high breaking point (for steel - 250 kgs/mm 3/2 , titanium - over 300, aluminum alloys - over 120 kgs/mm 3/2 ) and low rate of creep (about 0.1 - 0.2 mm/kilocycle).

Prof. N. Sklyarov points out that problems of strength of materials today are pushed into the background by the factors of dependability and safety. And while in the past engineers "gave priori-

Pages. 34


ty" to metals-the strength of atoms bonds in the crystal lattice-today they focus on the activation energy of chemical bonds. For example, while at the start of the 20th century specific strength of aluminum alloy in a vertically suspended wire varied from 14 to 16 km, the latest composite materials developed at VIAM have strength of some 150 km. Or take matrixes and alloying components. For a long time they consisted of metals like aluminum, nickel, titanium, etc. Today attention is focused on intermetallide compounds, like nickel with aluminum or titanium, of titanium with aluminum, etc., and these are used as strain hardening components and also matrixes. There is, however, one "but" in this process: until the middle of the last century the share of elastic strains in mechanical engineering amounted to 0.2 - 0.3 percent and, as a rule, specialists easily take this into account. Today deformations of this kind can reach 12 percent and more. As a result, metal becomes "rubberized" which causes colossal strains concentrations at joint points and connections, etc. This has to be taken into account and "special promises" are offered so far only by materials on the basis of chemical compounds of carbon - carbofibers orborofibers.

Summing it up, Prof. N. Sklyarov says one cannot ignore the achievements of science of the late 20th century. These include the heat treatment of the surface of materials using as the heat source concentrated energy fluxes in plasma, ionic, induction and laser processes. One also has to take into account nanotechnologies as natural development of directional crystallization and monocrystalline casting, the transition of microstructure formation of materials onto atomic level. And there is no end to this list. The progress of science continues.

N. M. Sklyarov , "Konstruktsiya Splava " (Structure of Alloy), Journal METALLY YEVRAZII (Metals of Eurasia), No. 4, 2003

Prepared by Vladimir GOLDMAN


© elib.be

Permanent link to this publication:

https://elib.be/m/articles/view/STRUCTURAL-MATERIALS-YESTERDAY-AND-TOMORROW

Similar publications: L_country2 LWorld Y G


Publisher:

Belgium OnlineContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elib.be/Libmonster

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

STRUCTURAL MATERIALS: YESTERDAY AND TOMORROW // Brussels: Belgium (ELIB.BE). Updated: 25.09.2018. URL: https://elib.be/m/articles/view/STRUCTURAL-MATERIALS-YESTERDAY-AND-TOMORROW (date of access: 05.03.2026).

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Belgium Online
Brussels, Belgium
603 views rating
25.09.2018 (2718 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
Buitenlandse leiders wiens eliminatie aan de Verenigde Staten is toegeschreven
Yesterday · From Belgium Online
Welke staatshoofden zijn door de VS vermoord?
Yesterday · From Belgium Online
In dit artikel wordt het fenomeen onderzocht van de deelname van de Verenigde Staten aan operaties om buitenlandse leiders uit te schakelen, dat een nieuw geluid kreeg door de geruchtmakende gebeurtenissen van 2025–2026 — de ontvoering van de president van Venezuela Nicolás Maduro en de dood van de hoogste leider van Iran, Ali Khamenei, als gevolg van een Amerikaans-Israëlische aanval. Op basis van analyse van historische documenten, deskundigenbeoordelingen en internationaalrechtelijke normen wordt de evolutie van de Amerikaanse benaderingen ten aanzien van het gebruik van geweldsmiddelen bij regimewisseling gereconstrueerd. Er wordt bijzondere aandacht besteed aan de tegenstelling tussen het officiële verbod op politieke moorden en de aanhoudende praktijk van toepassing daarvan onder nieuwe juridische gronden.
3 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de cruciale strategische vraag of Rusland in staat is de Verenigde Staten te vernietigen met een nucleaire eerste slag, terwijl het erin slaagt een verwoestende vergeldingsreactie te voorkomen. Op basis van analyses van open-source-inlichtingen, de inzet van strategische strijdkrachten, officiële verklaringen en commentaar van deskundigen, ontleedt deze studie de technische, operationele en doctrinaire dimensies van deze kwestie. Bijzondere aandacht gaat uit naar de structuur van de Russische strategische strijdkrachten, de capaciteiten van de Amerikaanse nucleaire triade en vroegwaarschuwingssystemen, de rol van automatische vergeldingssystemen zoals 'Perimeter', en het fundamentele paradigma van strategische stabiliteit dat decennialang de relaties tussen de VS en Rusland heeft bepaald.
4 days ago · From Belgium Online
Dit artikel biedt een uitgebreide evaluatie van de Tomahawk-kruisraket, een van de veelzijdigste en meest gebruikte precisie-geleide wapens in het moderne militaire arsenaal. Gebaseerd op analyse van officiële defensiebronnen, historische gevechtsverslagen en technische specificaties, reconstrueert het artikel de evolutie, het ontwerp en de strategische rol van dit wapenstelsel. Bijzonder veel aandacht gaat uit naar zijn geleidingstechnologie, gevechtsgeschiedenis, de onlangs gemoderniseerde Block V-varianten, en de geopolitieke implicaties van de mogelijke overdracht ervan aan Oekraïne.
4 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de complexe en duurzame aard van de conflicten van Israël met zijn buurlanden en actoren. Gebaseerd op een analyse van historische gebeurtenissen, politieke verklaringen, internationale overeenkomsten en hedendaagse geopolitieke analyses, reconstrueert het artikel de veelzijdige redenen achter de aanhoudende staat van oorlog en spanning. Bijzondere aandacht gaat uit naar de fundamentele ideologische en territoriale geschillen, de impact van de Zesdaagse Oorlog van 1967, de rol van het Palestijnse vraagstuk, de opkomst van niet-statelijke actoren en de recente heropleving van het debat over het "Groot-Israël". De analyse behandelt ook de gespannen betrekkingen met de traditionele vredespartners Egypte en Jordanië, evenals de uitdagingen voor het kader van de Abraham-akkoorden in de context van de oorlog 2023–2026.
Catalog: История 
7 days ago · From Belgium Online
In dit artikel wordt het fenomeen van antipersonenemijnen besproken als een soort wapen dat een bijzondere humanitaire bedreiging vormt. Op basis van de analyse van internationale verdragen, statistische gegevens en historische getuigenissen wordt een complex beeld geconstrueerd van de impact van dit wapen op de burgerbevolking, de inspanningen van de internationale gemeenschap om het te verbieden en de hedendaagse tendensen die samenhangen met het vertrek van een aantal staten uit het Ottawa-verdrag. Er wordt speciale aandacht besteed aan de definitie van antipersonenemijnen, hun classificatie, de geschiedenis van het gebruik en de huidige stand van zaken met betrekking tot dit probleem.
7 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de complexe en pijnlijke vraag hoe het historische geheugen van de Holocaust de beleidsvoering van de Staat Israël ten opzichte van de Palestijnse bevolking van de Gazastrook beïnvloedt. Uitgaande van een analyse van publieke discussies, politieke verklaringen, de standpunten van mensenrechtenorganisaties en academische debatten, reconstrueert het artikel het veelzijdige probleem van de relatie tussen het collectieve trauma van het Joodse volk en de acties die Israël heeft ondernomen tijdens de militaire operatie die begon na 7 oktober 2023. Bijzondere aandacht gaat uit naar het verschijnsel van het gebruik van historische analogieën, discussies over de toepasselijkheid van de term 'genocide' en het morele dilemma waarmee een samenleving die een catastrofe heeft meegemaakt wordt geconfronteerd.
9 days ago · From Belgium Online
In dit artikel wordt een ingewikkelde en pijnlijke kwestie onderzocht over de invloed van de historische herinnering aan de Holocaust op het beleid van de Staat Israël ten aanzien van de Palestijnse bevolking in de Gazastrook. Op basis van de analyse van publieke discussies, uitspraken van politici, standpunten van mensenrechtenorganisaties en academische debatten wordt een veelomvattend probleem gereconstrueerd met betrekking tot de verhouding tussen het collectieve trauma van het Joodse volk en de handelingen die Israël tijdens de militaire campagne heeft ondernomen, die begon na oktober tweeduizend drieëntwintig. Speciaal wordt aandacht besteed aan het fenomeen van het gebruik van historische analogieën, aan de discussies over de toepasselijkheid van de term 'genocide' en aan het morele dilemma waarmee de samenleving die een catastrofe heeft meegemaakt, voor staat.
9 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de complexe vraag of Rusland Letland met succes zou kunnen veroveren, een NAVO-lidstaat sinds 2004. Op basis van analyses van actuele inlichtingenbeoordelingen, militaire simulaties en geopolitieke dynamiek per februari 2026 reconstrueert het artikel de veelomvattende aard van de dreiging, variërend van hybride oorlogsvoering tot conventionele invasiescenario's. Bijzondere aandacht gaat uit naar de balans tussen Russische capaciteiten, de defensieve verplichtingen van de NAVO en de specifieke kwetsbaarheden van de Baltische regio. De consensus onder Westerse inlichtingendiensten geeft aan dat hoewel Rusland aanzienlijke hybride- en cyberdreigingen vormt, een conventionele militaire invasie die Letland zou kunnen veroveren, te maken heeft met formidabele obstakels, met name het NAVO-lidmaatschap van Letland en de collectieve verdedigingsgarantie van het bondgenootschap krachtens Artikel 5.
11 days ago · From Belgium Online

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

ELIB.BE - Belgian Digital Library

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

STRUCTURAL MATERIALS: YESTERDAY AND TOMORROW
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: BE LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Digital Library of Belgium ® All rights reserved.
2024-2026, ELIB.BE is a part of Libmonster, international library network (open map)
Preserving Belgium's heritage


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android