Оценка живучести растянутой пластины с поперечной полуэллиптической трещиной
| Авторы: Покровский А.М., Чермошенцева А.С. | Опубликовано: 24.03.2014 |
| Опубликовано в выпуске: #3(648)/2014 | |
| Раздел: Расчет и конструирование машин | |
| Ключевые слова: механика разрушения, циклическое растяжение, живучесть, долговечность, полуэллиптическая трещина, коэффициент интенсивности напряжений, уравнение Пэриса, критерий Ирвина, скорость роста трещины. |
На основе линейной механики разрушения разработана методика прогнозирования долговечности пластины из низкоуглеродистой стали с поперечной полуэллиптической трещиной при циклическом растяжении. К рассматриваемой расчетной схеме можно свести значительное число реальных объектов. Расчет долговечности производится путем решения задачи живучести в детерминированной постановке. Для определения скорости роста трещины используется уравнение Пэриса. Вывод о разрушении делается на основании силового критерия Ирвина. Для определения размаха коэффициента интенсивности напряжений по фронту трещины использованы аппроксимационные выражения. Представлены результаты численного анализа живучести пластины с различными начальными размерами трещин. Установлены закономерности роста трещин при разных соотношениях глубины и длины. Показано, что увеличение длины трещины при условии одинаковой начальной глубины приводит к снижению долговечности пластины, причем по мере увеличения длины трещины это снижение замедляется.
Литература
[1] Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения: Основы механики разрушения. Москва, ЛКИ, 2008. 352 с.
[2] Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения твердых тел: курс лекций. Санкт Петербург, Профессия, 2002. 320 с.
[3] Черепанов Г.П. Механика разрушения. Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2012. 872 с.
[4] Панасюк В.В., ред. Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие. В 4 т. Т. 2: Коэффициенты интенсивности напряжений для тел с трещинами. Киев, Наукова думка, 1988. 620 с.
[5] Гусев А.С. Вероятностные методы в механике машин и конструкций.Москва,Изд-воМГТУ им.Н.Э. Баумана, 2009. 224 с.
[6] Покровский А.М., Волоховская О.А., Лешковцев В.Г., Пановко Г.Я. Оценка живучести магистральных трубопроводов с учетом остаточных сварочных напряжений. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2007,№3, с. 110–117.
[7] Шокин Ю.И., ред. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов. Новосибирск, Наука, 2002. 334 с.
