ВИЗНАЧЕННЯ ДЕФОРМАЦІЙНОГО КРИТЕРІЮ НЕСТІЙКОГО ЗРОСТАННЯ ТРІЩИН В КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛАХ
Abstract
В статті представлена оцінка розмірів зон пластичності, а також розподіл в них напружень. Наведено методику визначення параметра нестійкого зростання тріщини з використанням положень А. Гріффітса про мінімум потенціальної енергії та виконання умови рівноваги після початку руйнування на спадаючих ділянках рівноважних діаграм деформування пластичного матеріалу. Розглянуто дві частини роботи руйнування, одна з яких витрачається на утворення нової поверхні розділу і визначається добутком коефіцієнта поверхневого натягу на площу знову утвореної поверхні, і друга, яка при деформації до утворення макротріщини запасається у вигляді пружної потенційної енергії, в момент розриву розсіюється у вигляді тепла. Представлено зміну повної енергії зразка та її складових при збільшенні ширини розкриття тріщини. Загальний баланс енергії представлено алгебраїчною сумою двох вказаних енергій. Величина ширини розкриття, що відповідає нестабільному зростанню тріщини, визначена з умови диференціювання рівняння повної енергії зразка. Рішення задачі щодо визначення критичної довжини тріщини виконано з використанням залежності Інгліса. Обчислені критичні коефіцієнти інтенсивності напружень для конструкційної сталі А- 3 (виробництва КНР) в момент нестійкого росту макротріщини. За допомогою спеціального обладнання отримано зразки з тріщинами. Отриманий критичний параметр нестійкого зростання тріщин дозволяє виконувати достовірну оцінку тріщиностійкості матеріалів.
References
Irvin G. R. Trans. ASME // Journal of Aрplied Mechanics. 1957. Vol. 24. № 6. Р. 361—369.
Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Київ. Наукова думка. 1968. 246 с.
Dugdale D. S. Yielding of steel sheets containing stils // Journal Mechanics and Physics Solids. 1960. Vol 8. № 2. P. 100—108.
Баренблатт Г. ?. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении // Журнал прикладной механики и технической физики. 1961. № 4. С. 3—56
Волков С. Д., Дубровина Г. ?., Соковнин Ю. П. О краевой задаче механики разрушения // Проблемы прочности. 1978. № 1. С. 3—7.
Ярема С. Я. А. А. Гриффитс (1883–1963) // Физико-химическая механика материалов. 1993. № 3. С. 7—13.
Лебедев А. А., Чаусов Н. Г., Зайцева Л. В. Влияние вида напряженного состояния на кинетику разрушения и трещиностойкость мартенситно- стареющей стали. Сообщение. 2. Оценка трещиностойкости стали // Проблемы прочности. 1991. № 8. C. 14—18.
Махутов Н. А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. Москва. Машиностроение. 1981. 272 с.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
