Cтраница 4
В отличие от стандартных испытаний на ударную вязкость ( ГОСТ 9454 - 78, ГОСТ 6996 - 66) методы механики разрушения позволяют рассчитать параметры Kic и бс, характеризующие вязкость разрушения конструкционных сталей и их сварных соединений в зависимости от уровня рабочих и остаточных напряжений, формы конструктивных элементов, учитывая при этом размеры наиболее вероятных и труднообнаруживаемых дефектов. Однако сложность испытаний материалов по критериям механики разрушения сдерживает их практическое использование. Поэтому в последние годы активно ведутся исследования, цель которых - установить корреляционные зависимости между стандартными характеристиками ударной вязкости и критериями механики разрушения. Успешное решение поставленных задач позволит, с одной стороны, уточнить требования к нормативным значениям ударной вязкости, а с другой, разработать относительно простые методы расчета конструкций на трещи нестойкость. [46]
Использование в расчетах на прочность 1-интеграла требует определения функциональной зависимости параметра I от приложенной нагрузки на разных этапах упругопластического деформирования модели, включая и стадию предразрушения. Как известно, определение неоднородных полей упругопластических напряжений и деформаций, тем более в зависимости от среднего напряжения, в реальных конструкциях с трещинами представляет весьма сложную задачу, как в теоретическом, так и экспериментальном планах. В работе [130] отмечается, что такой подход не дает истинную оценку 1-интеграла, а его инвариантность соблюдается лишь в рамках деформационной теории пластичности и поэтому нет полной уверенности считать параметр 1С характеристикой металла. По существу сказанное относится ко всем критериям механики разрушения, так как они зависят не только от исходных механических свойств металла, но и геометрических параметров модели с трещинами. В связи с этим для оценки трещиностойкости материалов целесообразнее использовать диаграммы разрушения ( Е.М. Морозов), определяемые, при испытаниях моделей с трещинами в достаточно широком диапазоне изменения отношения длины к ширине образцов. [47]
Использование в расчетах на прочность 1-интеграла требует определения функциональной зависимости параметра I от приложенной нагрузки на разных этапах упругопластического деформирования модели, включая и стадию предразрушения. Как известно, определение неоднородных полей упругопластических напряжений и деформаций, тем более в зависимости от среднего напряжения, в реальных конструкциях с трещинами представляет весьма сложную задачу, как в теоретическом, так и экспериментальном планах. В работе [130] отмечается, что такой подход не дает истинную оценку 1-интеграла, а его инвариантность соблюдается лишь в рамках деформационной теории пластичности и поэтому нет полной уверенности считать параметр 1с характеристикой металла. По существу сказанное относится ко всем критериям механики разрушения, так как они зависят не только от исходных механических свойств металла, но и геометрических параметров модели с трещинами. В связи с этим для оценки трещиностойкости материалов целесообразнее использовать диаграммы разрушения ( Е.М. Морозов), определяемые, при испытаниях моделей с трещинами в достаточно широком диапазоне изменения отношения длины к ширине образцов. [48]
Механика разрушения в расчетном плане развивается в основном как механика однородной среды. Главные ее положения исходят из того, что свойства металла вблизи конца трещины, где развивается зона пластических деформаций, одинаковы во всех точках тела. Сварные соединения, как правило, имеют неоднородность механических свойств, иногда очень значительную. Степень влияния этой неоднородности на результаты определения механических свойств по критериям механики разрушения оценить пока очень сложно. Некорректности, связанные с неучетом влияния неоднородности, являются также одной из причин, сдерживающей более широкое применение механики разрушения для определения свойств сварных соединений. [49]
Следует четко различать между собой критерии напряженно-деформированного состояния и критерии механических свойств, если даже они имеют близкое, звучание и буквенное обозначение. В этом отношении характерным является положение в механике разрушения. Иногда слова коэффициент интенсивности напряжений, которые в прямом своем значении относят к характеристике напряженно-деформированного состояния К, могут в контексте означать и механическую характеристику металла Кс - критический коэффициент интенсивности напряжений, т.е. совершенно другое понятие. Для определения тех и других используют один и тот же расчетный аппарат, и те и другие называют критериями механики разрушения. Однако это не должно давать повода для их отождествления и создавать впечатление, что для расчета на прочность достаточно лишь найти напряженно-деформированное состояние рассчитываемого объекта без привлечения механических характеристик металла. [50]
Стадийность процессов пластической деформации и разрушения в работах [18, 19] рассматривается с учетом удельной энергии пластической деформации. Авторы выделяют три стадии на кривой деформации: I - стадию интенсивного упрочнения, II - стадию обратимой повреждаемости и III - стадию необратимой повреждаемости. Каждой из этих стадий соответствует вполне определенное изменение структуры и ряда механических и физических свойств, что позволяет определять напряжение и соответствующую степень деформации, при достижении которых в металле возникает обратимая и необратимая повреждаемость так же, как и удельную энергию, расходуемую на развитие указанных процессов. В работе [20] показано, что изменение коэрцитивной силы также чувствительно к структурным изменениям, происходящим на разных стадиях деформирования углеродистых сталей, а С.Е. Гуревич и Т.С. Марьяновская [21] исследовали стадийность повреждения при статическом деформировании с использованием критерия механики разрушения К. [51]