Расчётная модель роста усталостной макротрещины при смешанном Ⅰ + Ⅲ макромеханизме разрушения

Д. В. Рудавский$^{1}$, Ю. И. Канюк$^{1}$, В. Р. Бас$^{2}$

$^{1}$Физико-механический институт им. Г.В. Карпенка НАН Украины, ул. Научная, 5, 79601, ГСП, Львов, Украина
$^{2}$ОАО «Львовский локомотиворемонтный завод», ул. Железнодорожная, 1а, 79018 Львов, Украина

Получена: 11.06.2015; окончательный вариант - 17.02.2016. Скачать: PDF

На основе энергетического подхода механики разрушения построена расчётная модель распространения усталостной макротрещины по смешанному Ⅰ + Ⅲ макромеханизму разрушения в трёхмерном упругопластическом теле. Полученное кинетическое уравнение позволяет определять период докритического роста усталостной макротрещины, который соответствует остаточной долговечности элемента металлоконструкции с трещиной под внешним цикличным нагружением. Кинетическое уравнение модели содержит только две экспериментальные константы материала, определяемые из испытаний на циклическую усталость. Предложенная в работе расчётная модель может быть использована при построении методик расчёта остаточного ресурса металлических элементов конструкций с усталостными трещинами, растущими по смешанному Ⅰ + Ⅲ макромеханизму разрушения.

Ключевые слова: усталостная трещина, остаточная долговечность, смешанный макромеханизм разрушения, пластическая зона, энергия разрушения.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i03/0415.html

PACS: 05.70.Ln, 46.35.+z, 46.50.+a, 46.80.+j, 62.20.M-, 81.40.Np, 83.60.Uv

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

В. Т. Трощенко, Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении (Киев: Наукова думка: 1981).
Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие (Ред. В. В. Панасюк) (Киев: Наукова думка: 1990), т. 4.
В. В. Панасюк, Механика квазихрупкого разрушения материалов (Киев: Наукова думка: 1991).
Г. П. Черепанов, Механика хрупкого разрушения (Москва: Наука: 1974).
Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие (Ред. В. В. Панасюк) (Киев: Наукова думка: 1988), т. 1.
А. Е. Андрейкив, А. И. Дарчук, Усталостное разрушение и долговечность конструкций (Киев: Наукова думка: 1992).
В. А. Киреев, Курс физической химии (Москва: Химия: 1975).
Л. И. Седов, Механика сплошной среды (Москва: Наука: 1973), т. 1, 2.
М. Шата, З. О. Терлецька, Енергетичний підхід у механіці втомного поширення макротріщин. Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій (Львів: Каменяр: 1999), т. 2, с. 141.
V. V. Panasyuk, O. Ye. Andreykiv, O. I. Darchuk, and P. S. Kun, Proc. 10 European Conference on Fracture ECF-10 (Sept. 20–23, 1994, Berlin) (EMAS: 1994), vol. 2, p. 1271.
О. Є. Андрейків, Д. В. Рудавський, О. В. Гембара, Фіз.-хім. механіка матеріалів, № 6: 18 (2002).
Я. Л. Іваницький, П. С. Кунь, Тріщиностійкість конструкційних матеріалів за складного навантаження (Львів: СПОЛОМ: 2013), с. 240.
R. Roberts and J. J. Kibler, J. Basic Engineering. Trans. ASME, 93: 671 (1971). Crossref
Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие (Ред. В. В. Панасюк) (Киев: Наукова думка: 1988), т. 3.
В. Р. Скальський, І. М. Лясота, Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 3: 7 (2012).
В. Р. Скальський, Д. В. Рудавський, П. Я. Галан та ін., Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. Акад. В. Лазаряна, вип. 33: 251 (2010).