Влияние накопленных повреждений на расчетную скорость…
1
УДК 620.178.3
Влияние накопленных повреждений
на расчетную скорость малоцикловой трещины
© Н.К. Веретимус, Д.К. Веретимус
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Изучено влияние циклических повреждений на закономерности образования и ро-
ста трещины при термомеханическом нагружении. Для сплава ЭИ437Б и корпус-
ной стали 15Х2НМФА получена зависимость скорости роста трещины и числа
циклов, за которое трещина прорастет на длину
l, от циклического поврежде-
ния. Обоснована необходимость учета влияния кинетических полей накопленных
повреждений на скорость роста трещины.
Ключевые слова:
повреждения, поля повреждений, скорость роста трещины, мало-
цикловое разрушение, долговечность
.
В последнее время большое внимание уделяется тяжелым соци-
альным, экономическим и экологическим последствиям, к которым
приводят аварии и катастрофы, происходящие в результате эксплуа-
тации сложных технических систем.
Концепция максимальной гипотетической аварии включает в себя
определение прочности и поврежденности элементов конструкций на
базе исследования напряженно-деформированного состояния (НДС)
высоконагруженных несущих элементов системы с учетом внешних
и внутренних динамических нагрузок. В соответствии с этой концепци-
ей весьма актуальным является определение расчетно-эксперимен-
тальным способом ресурсных характеристик несущего элемента кон-
струкции, подверженного малоцикловому изотермическому и неизо-
термическому термомеханическому нагружению, с учетом процессов
накопления эксплуатационных повреждений.
Наиболее экономичным способом решения задачи о процессах
накопления повреждений и исчерпания ресурса [1, 2] является мате-
матическое моделирование процессов деформирования и накопления
повреждений для расчетного определения ресурса [1–3]. Однако этот
способ с использованием экспериментальных данных о механиче-
ских свойствах конструкционных материалов не всегда позволяет
получить достаточную точность, так как учесть все многообразие
нагрузок и конструктивных форм, а также их динамику в процессе
эксплуатации крайне сложно.
В математической модели необходимо наиболее полно отразить
процессы, происходящие в материале изделия при нагружении. Для
конструкций современного машиностроения (энергетического и
транспортного, авиации, ракетной техники, реакторостроения и т. п.) в