Preview

Чебышевский сборник

Расширенный поиск

РОСТ КОРОТКИХ ТРЕЩИН ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ. О РЕАЛИЗАЦИИ В ПАКЕТЕ ФИДЕСИС

https://doi.org/10.22405/2226-8383-2017-18-3-413-422

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрен подход к описанию роста коротких трещин при циклическом нагружении.  Обсуждается понятие термина короткая (малая) трещина. Приведены результаты решения  конкретных задач. В определённых случаях возникает разница в механическом поведении  твёрдых тел при наличии короткой или длинной трещины в одном и том же месте детали.  Рассмотрены некоторые эффекты, возникающие при циклическом нагружении во время  роста начальной короткой трещины, и трансформации её в длинную. Рассмотрены малые  (короткие) трещины в твёрдом теле. Дано определение короткой трещины. В некоторых  случаях возникает разница в механическом поведении твёрдых тел при наличии короткой  или длинной трещины в одном и том же месте детали. Рассмотрены некоторые эффекты,  возникающие при циклическом нагружении во время роста начальной короткой трещины, и  трансформации её в длинную. Актуальность проблемы малых трещин достаточно очевидна,  но не вполне ясно, какие трещины считать малыми. Можно дать несколько определений  малости трещины. Например, удобно отнести к малым трещинам те, которые отвечают нижнему пределу разрешающей способности дефектоскопической аппаратуры. Однако получаемые при этом абсолютные числа не связаны с процессом механического  поведения тела с трещиной. Целесообразнее длину трещины сопоставлять с характерной  шириной образца (детали) или же с диаметром пластической зоны у вершины трещины. В  условиях циклического нагружения поведение трещин в зоне концентрации также имеет  свои особенности, которые выражаются в начальном ускорении трещины, а затем, по мере  увеличения длины, её скорость падает. Среди рассмотренных видов коротких трещин можно выделить трещины, которые целиком умещаются в областях повышенных  напряжений около надрезов. Такие трещины называют механически короткими. Длина таких трещин соизмерима с длиной трещин, определяющих пороговые коэффициенты  интенсивности напряжений  в опытах по определению характеристик циклической  трещиностойкости. Как видно из расчётов, механически короткая трещина сначала растёт  быстро, но по мере выхода из области концентрации, достигает минимума, и затем снова  возрастает, выходя из области концентрации. Далее трещина переходит в категорию  длинных, следуя классической формуле Париса.

Об авторе

Е. М. Морозов
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры физики прочности 



Список литературы

1. Хажинский Г.М. Механика мелких трещин в расчётах прочности оборудования и трубопроводов. М.: Физматкнига, 2008. 256 с.

2. Морозов Е. М. Предельная прочность конструкций при наличии малых трещин // Сб.: Прочность материалов и элементов конструкций атомных реакторов. МИФИ. М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 31 – 37.

3. Миллер К.Ж. Ползучесть и разрушение. М.: Металлургия, 1986. 120 с.

4. Миллер К.Ж. Усталость металлов – прошлое, настоящее и будущее // Заводская лаборатория. 1994. № 3. С. 31-44.

5. Эль-Хаддад, Смит, Топпер. Распространение коротких усталостных трещин // Тр. Амер. о-ваинж.-мех. Теор. основы инж. расчётов /Пер. сангл. М.: Мир, 1979. Т. 101. № 1. С. 43-47.

6. Taylor D., Wang G. The validation of some methods of notch fatigue analysis // Fatigue and Fracture Engineering Materials and Structures. 2000. V. 23. P. 387-394.

7. Морозов Е.М. Концепция предела трещиностойкости // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1997. № 12.

8. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений / Пер. с англ. М.: Мир, 1977. 301 с. с.

9. Морозов Е.М., Левин В.А., Вершинин А.В. Прочностной анализ. Фидесис в руках инженера. М.: URRS, 2015 — 400 с.

10. Левин В. А., Калинин В. В., Зингерман К. М., Вершинин А. В. Развитие дефектов при конечных деформациях. Компьютерное и физическое моделирование / Под ред. В. А. Левина. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. — 392 с.

11. Левин В. А. О «физическом разрезе», привнесенном в предварительно нагруженное упругое тело. Конечные деформации // Докл. РАН. 2001. Т. 381, № 2. С. 196–198.

12. Левин В. А. Моделирование роста повреждения при конечных деформациях // Вестн. Моск. ун-та: Матем., мех. Сер. 1. 2006. № 3. С. 38–41.

13. Левин В.А., Морозов Е.М. Нелокальные критерии для определения зоны предразрушения при описании роста дефекта при конечных деформациях // Доклады РАН. 2007. Т. 415. № 1. С. 52-54.

14. Левин В. А., Морозов Е. М. Нелокальный критерий прочности. Конечные деформации // Докл. РАН. 2002. Т. 346, № 1. С. 62–67.


Для цитирования:


Морозов Е.М. РОСТ КОРОТКИХ ТРЕЩИН ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ. О РЕАЛИЗАЦИИ В ПАКЕТЕ ФИДЕСИС. Чебышевский сборник. 2017;18(3):413-422. https://doi.org/10.22405/2226-8383-2017-18-3-413-422

For citation:


Morozov E.M. THE GROWTH OF SHORT CRACKS UNDER CYCLIC LOADING. Chebyshevskii Sbornik. 2017;18(3):413-422. (In Russ.) https://doi.org/10.22405/2226-8383-2017-18-3-413-422

Просмотров: 95


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-8383 (Print)