Факторы, определяющие уровень чувствительности конструкционных сталей к концентрации напряжений

С. А. Котречко, В. Н. Грищенко, С. А. Мамедов

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 18.02.2015; окончательный вариант - 16.03.2015. Скачать: PDF

Работа посвящена установлению факторов, влияющих на способность конструкционных сталей сопротивляться хрупкому разрушению в условиях концентрации напряжений. На основании анализа современных представлений о процессе зарождения и потере устойчивости зародышевых трещин в предельно малом объёме (‘process zone’) в вершине концентратора установлено, что степень превышения локальным напряжением инициирования разрушения $\sigma_{f}$ в вершине концентратора уровня хрупкой прочности $R_{MC}$ (параметр $k_{V} = \sigma_{f}/R_{MC}$) является одним из основных показателей способности конструкционных сталей сопротивляться хрупкому разрушению в условиях концентрации напряжений. Установлены закономерности изменения параметра $k_{V}$ в зависимости от прочности сталей и их структурного состояния. Определены диапазоны прочности, в которых конструкционные стали в разных структурных состояниях обладают наибольшей стойкостью к воздействию концентрации напряжений.

Ключевые слова: хрупкое разрушение, концентратор напряжений, конструкционные стали.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i05/0649.html

PACS: 02.70.Dh, 46.50.+a, 62.20.mj, 62.20.mm, 62.20.mt, 81.40.Np, 81.70.Bt


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Г. В. Ужик, Сопротивление отрыву и прочность металлов (Москва: АН СССР: 1950).
  2. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Предельная прочность (Киев: Наукова думка: 2008).
  3. F. M. Beremin, Met. Trans, 14: 2277 (1983). Crossref
  4. Tsann Lin, A. G. Evans, and R. O. Ritchie, Acta Metal., 34, No. 11: 2205 (1986). Crossref
  5. Ю. Я. Мешков, Г. А. Пахаренко, Структура металла и хрупкость стальных изделий (Киев: Наукова думка: 1985).
  6. S. Kotrechko, J. Theor. Appl. Mechanics, 51, No. 1: 75 (2013).
  7. С. А. Котречко, Металлофиз. новейшие технол., 14, № 5: 37 (1992).
  8. С. А. Котречко, Ю. А. Полушкин, В. Н. Грищенко, С. А. Мамедов, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 11: 1517 (2013).
  9. П. М. Витвицкий, С. Ю. Попина, Прочность и критерий хрупкого разрушения стохастически дефектных тел (Киев: Наукова думка: 1980).
  10. Г. П. Зимина, С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, К. П. Рябошапка, Н. Н. Стеценко, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 6: 821 (2001).
  11. Г. П. Зимина, С. А. Котречко, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 4: 457 (2004).
  12. Дж. Ф. Нотт, Основы механики разрушения (Москва: Металлургия: 1978).
  13. Г. С. Писаренко, А. А. Лебедев, Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии (Киев: Наукова думка: 1976).
  14. S. A. Kotrechko, Yu. Ya. Meshkov, and I. Dlouhý, Theor. Appl. Fracture Mechanics, 47, No. 2: 171 (2007). Crossref
  15. Ю. Я. Мешков, Физические основы разрушения стальных конструкций (Киев: Наукова думка: 1981).
  16. G. S. Pisarenko and A. J. Krasovsky, Proc. Int. Conf. ICM-1 (Kyoto, 1971) (Kyoto: JSMS: 1972), vol. 1, p. 421.
  17. M. Di. Fant, V. Le. Cog, and O. Cleizergues, Journal de Physique IV, 1, No. 6: 503 (1996).
  18. C. S. Wiesner, The Local Approach to Cleavage Fracture—Concepts and Applications (Cambridge: Abington Publishing: 1996), p. 103.
  19. B. Strnadel, Theor. Appl. Fracture Mechanics, 11, No. 19: 105 (1993). Crossref
  20. C. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, К. П. Рябошапка, Н. Н. Стеценко, Металлофиз. новейшие технол., 17, № 1: 51 (1995).
  21. C. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Металлофиз. новейшие технол., 19, № 4: 43 (1997).
  22. C. А. Котречко, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 1: 103 (2001).
  23. С. А. Котречко, С. А. Мамедов, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 8: 1119 (2011).
  24. С. А. Котречко, С. А. Мамедов, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 5: 687 (2011).
  25. С. А. Котречко, Металлофиз. новейшие технол., 16, № 10: 37 (1994).
  26. С. А. Котречко, Проблемы прочности, № 4: 14 (2003).
  27. С. О. Котречко, Ю. Я. Мешков, Фізико-хімічна механіка матеріалів, № 4: 49 (2001).