Оценка развития трещины при многорежимном циклическом нагружении на основе анализа рассеянных повреждений материала
Ключевые слова:
развитие трещины, пластина и цилиндр, циклическое нагружение, рассеянные повреждения, принцип НейбераАннотация
Предлагается инженерная методика расчета кинетики трещин в плоских и осесимметричных объектах при многорежимном циклическом нагружении с применением концепции накопления рассеянных повреждений в материале. Упругое термонапряженное состояние для всех режимов нагружения на пути развития трещины определяется методом конечных элементов для нескольких фиксированных длин трещины; распределение напряжений для текущих длин подрастающей трещины – с помощью квадратичной интерполяции, что существенно снижает вычислительные затраты; размахи упругопластических деформаций – с помощью обобщенного принципа Нейбера; поврежденность материала – по кривым малоцикловой усталости гладких образцов с использованием гипотезы линейного суммирования повреждений. Поврежденность материала определяется в точках, расположенных на пути продвижения трещины, расположенных на одинаковом достаточно малом расстоянии (0,1¸0,2 мм). При достижении повреждаемости в вершине трещины критического значения трещина скачкообразно подрастает до следующей точки. Рассмотрены примеры развития трещин в пластине и цилиндре из различных сталей, нагруженных отнулевым циклом различной интенсивности при различных температурах. Результаты сравниваются с данными, полученными методами механики хрупкого разрушения на основе уравнений Пэриса. Удовлетворительное согласование результатов свидетельствует о возможности использования предложенного подхода для оценки трещиностойкости плоских и осесимметричных элементов конструкций.
Библиографические ссылки
Shul'jenko, M., P. Gontarovs'kiiy, N. Garmash, I. Melejik (2013), Rozrahunkove otsinyuvannya rozvitku trischini pri tsiklichnomu navantajenni z vikoristannyam parametriv rozsyanikh poshkodjen'. Vestnik TNTU. – № 3(71): 197–204.
Detali parovyh statsionarnyh turbin. Raschet na malotsiklovuyu ustalost': RTM 108.021.103-85. – Vzamen RTM 108.021.103-76; vved. 01.07.86. – L.: NPO TsKTI, 1986. – 48 s.
Shul'jenko, N.G., P.P. Gontarovskiiy, B.F. Zaiytsev (2011), Zadachi termoprochnosti, vibrodiagnostiki i resursa energoagregatov (modeli, metody, rezul'taty issledovaniiy): monografiya. – Saarbrücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co.KG, 2011. – 370 s.
Viznachennya rozrahunkovogo resursu ta otsenka jivuchosti rotorov korpusnih detaleiy turbin: SOU-N MEV 40.1-21677681-52:2011. – K.: M-vo energetiki ta vugil'noi promislovosti Ukraini, 2011. – 42 s. – (Normativniiy dokument Minenergovugillya Ukraini. Metodichni vkazivki).
Mehanika razrusheniya i prochnost' materialov. Spravochnoe posobie. V 4 t. T. 4. Ustalost' i tsiklicheskaya treschinostoiykost' konstruktsionnyh materialov / O. N. Romaniv [i dr.]. – Kiev: Nauk. dumka, 1990. – 680 s.
Kollinz, Dj. (1984) Povrezhdenie materialov v konstruktsiyah. Analiz, predskazanie, predotvrashchenie. – M.: Mir: 624.
Heiyvud, R. B. (1969), Proektirovanie s uchetom ustalosti. – M.: Mashinostroenie, 1969.– 504 s.
Spravochnik po koeffitsientam intensivnosti napryazheniiy. V 2 t. T. 2 / pod red. Yu. Murakami. – M. Mir, 1990. – 1016 s.
Pisarenko, G. S., A.A. Lebedev (1976), Deformirovanie i prochnost' materialov pri slozhnom napryazhennom sostoyanii. – Kiev: Nauk. dumka, 1986. – 416 s.
Pospishil, B. et al. (1987), Prochnost' i dolgovechnost' elementov energeticheskogo oborudovaniya. – Kiev: Nauk. dumka, 1987. – 216.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 Н. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровский, Н. Г. Гармаш, И. И. Мележик
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
