Коэффициент - интенсивность - деформация
Cтраница 2
Уравнение (13.3) связывает скорость роста трещины при мало-цикловом нагружении с величиной местной деформации. В уравнении (13.4) размах коэффициента интенсивности деформаций АК1е выражен через размах условного коэффициента интенсивности напряжений AKj в упругопластической области. [16]
Коэффициент интенсивности деформаций Kie связан степенными функциями [ в случае использования степенной аппроксимации ( 1) кривой деформирования ] с коэффициентом интенсивности напряжений К. Это обстоятельство позволяет экспериментально определять критические значения коэффициентов интенсивности деформаций по данным испытаний лабораторных образцов при заданных условиях на-гружения с последующим пересчетом на другие условия нагружения, характерные для реальной конструкции. [17]
По размахам напряжений Дсг anmax - cfnmin для различных размеров дефектов / устанавливают ( рис. 5.8, г) размах коэффициента интенсивности напряжений A. При известной величине показателя упрочнения материала рассчитывают значение размаха коэффициента интенсивности деформации АК1е ( для заданного размера дефекта & К. Полученные значения АК и & К1е используют для определения ( рис. 5.8, б) скоростей развития трещин соответственно по уравнениям. [18]
Формулы ( 129) и ( 132) являются основными для расчетной оценки напряженного и деформированного состояний в окрестности трещины в упругой и упругопластической областях. По мере уменьшения сопротивления пластическим деформациям, характеризуемого уменьшением показателя т, коэффициенты интенсивности деформаций при заданном номинальном напряжении увеличиваются. [19]
 |
Значение показателя степени в функции для описания распределения деформаций. [20] |
Формулы (1.129) и (1.132) являются основными для расчетной оценки напряженного и деформированного состояний в окрестности трещины в упругой и упругопластической областях. По мере уменьшения сопротивления пластическим деформациям, характеризуемого уменьшением показателя т, коэффициенты интенсивности деформаций при заданном номинальном напряжении увеличиваются. [21]
Jflg Kis / ev и ef ef / e, - относительные размах коэффициента интенсивности деформаций и деформация, необходимая для продвижения трещины, в ее вершине; ц - коэффициент поперечной деформации; 10 - размах исходной трещины; о т - предел пропорциональности при статическом разрушении; ет - деформация на пределе пропорциональности. [22]
Важное значение имеет то обстоятельство, что при повышенных значениях напряжений в зонах разрушения получают заниженные скорости роста трещин. Окончательное разрушение происходит при длине трещины / с, соответствующей моменту достижения критического значения коэффициента интенсивности деформаций. [23]
Важное значение имеет то обстоятельство, что по уравнению типа (3.9) линейной механики циклического разрушения Пэриса при повышенных значениях напряжений в зонах разрушения получают заниженные скорости роста трещин. Окончательное разрушение происходит при длине трещины / с, соответствующей моменту достижения критического значения коэффициента интенсивности деформаций. При этом определяется число циклов Np на стадии развития трещины; при известном числе циклов JV0 до образования трещины по уравнению (3.41) определяют общую долговечность Nc. Интервал между кривыми 7 и 2 определяет живучесть элемента конструкции на стадии развития трещины. [24]
Методы экспериментального определения характеристик тре-щиностойкости в условиях упругопластического деформирования требуют схематизации накопленного опыта испытаний. В этой области значительное развитие и наиболее широкое практическое приложение среди критериев нелинейной механики разрушения получили раскрытие трещины 8С [11-13], коэффициент интенсивности деформаций в упруго пластической области Кес [14], энергетический J-интеграл [15-17] и предел трещиностойкости 1С [18-19], позволяющие анализировать закономерности разрушения, напряженно-деформированное состояние в вершине трещины на стадии ее инициации при значительных пластических деформациях и общей текучести материала, а также проводить оценку предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [25]
В упругой области или при наличии малых пластических зон в вершине трещины наиболее широко используются силовые ( коэффициент интенсивности напряжений KI, n, ш) и энергетические ( энергия образования единицы свободной поверхности 7 или энергия продвижения трещины на единицу длины G), а в случае развитых пластических деформаций ( размер пластической зоны в вершине трещины соизмерим с ее длиной) применяются деформационные ( критическое раскрытие трещины, предельная деформация в вершине трещины, коэффициент интенсивности деформаций, размер пластической зоны) и энергетические ( / - интеграл) критерии. [26]
В то же время для получения достоверных оценок предельных и допускаемых размеров дефектов требуется разработка методов, учитывающих ограничения, связанные с экспериментальными особенностями определения характеристик трещиностойкости, включая требования их корректности во всем диапазоне размеров трещин и технологических дефектов. Такая постановка задачи может быть эффективно рассмотрена при использовании характеристик трещиностойкости, дающих наиболее интегральное представление о процессах деформирования и разрушения, происходящих в локальных областях материала и элемента конструкции в целом. Этому условию наиболее удовлетворяют энергетический критерий в форме J-инте-грала и деформационный в виде коэффициента интенсивности деформаций К1е, которым уделено основное внимание. [27]
Сопротивление образованию и развитию трещин циклического нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В них показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по значениям амплитуд и односторонне накапливаемых местных деформаций с использованием условия линейного суммирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нагружения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычисляются по значениям размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины. [28]
Сопротивление образованию и развитию трещин малоциклового нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В работах [1-4] рассмотрены кинетические особенности процессов упругопластичес-кого деформирования и деформационные критерии малоциклового разрушения с учетом циклических свойств в связи с анализом условий образования трещин в зонах концентрации напряжений при комнатной температуре. В упомянутых работах показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по величинам амплитуд и односторонне накапливав мых местных деформаций с использованием условия линейного сум мирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нарушения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычис ляются по величинам размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины. [29]
Страницы: 1 2