Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Применение метода сечений для определения коэффициента интенсивности напряжений по фронту полуэллиптической поперечной краевой трещины в растянутой полосе

Опубликовано: 15.03.2019

Авторы: Покровский А.М., Дубовицкий Е.И.

Опубликовано в выпуске: #3(87)/2019

DOI: 10.18698/2308-6033-2019-3-1861

Раздел: Механика | Рубрика: Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Разработана методика аналитического определения распределения коэффициента интенсивности напряжений по фронту полуэллиптической краевой поперечной трещины в растянутой постоянными напряжениями полосе. В основу расчета положен метод сечений, согласно которому записано уравнение равновесия для нормальной силы, сводящееся к равенству нормальных сил на свободном торце полосы и в плоскости трещины. Показано, что между значениями коэффициента интенсивности напряжений в наиболее заглубленной точке и в точке, выходящей на поверхность, можно ввести жесткую связь, зависящую от отношения глубины  трещины к ее полудлине и отношения глубины трещины к толщине полосы. Введение данной связи позволило использовать в расчете только одно уравнение равновесия. Проведено тестирование полученных расчетных данных для полосы бесконечной ширины, для чего выполнено их сравнение с результатами вычисления коэффициента интенсивности напряжений по имеющимся в справочной литературе аппроксимационным формулам. Обоснована возможность использования разработанной методики для полосы конечной ширины путем сравнения результатов расчета по предлагаемой методике с численными значениями, полученными в процессе решения задачи методом конечных элементов в программной среде ANSYS


Литература
[1] Черепанов Г.П. Механика разрушения. Москва — Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2012, 872 с.
[2] Глушков С.В., Скворцов Ю.В., Перов С.Н. Сравнение результатов решения задачи механики разрушения для трубы с несквозной трещиной. Вестник ПНИПУ. Механика, 2014, № 3, с. 36–49.
[3] Панасюк В.В., ред. Механика разрушения и прочность материалов. Т. 2: Саврук М.П. Коэффициенты интенсивности напряжений в телах с трещинами. Киев, Наук. думка, 1988, 620 с.
[4] Мураками Ю., ред. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений. Т. 2. Пер. с англ. Москва, Мир, 1990, 1016 с.
[5] Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии механики разрушения. Москва, Физматлит, 2006, 328 с.
[6] Сапунов В.Т. Прочность поврежденных трубопроводов: течь и разрушение трубопроводов с трещинами. 3-е изд. Москва, Ленанд, 2019, 187 с.
[7] Бочектуева Е.Б., Рогов В.Е. Анализ трещиностойкости прокатных валков стана кварто. Омский научный вестник, 2017, № 6 (156), с. 12–14.
[8] Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения: Основы механики разрушения. 3-е изд. Москва, Изд-во ЛКИ, 2008, 352 с.
[9] Гооге С.Ю., Таболин И.С., Ширяев Е.И., Шрон Л.Б. Применение метода плоских сечений для определения коэффициентов интенсивности напряжений. Вестник КузГТУ, 2012, № 1, с. 137–140.
[10] Покровский А.М., Лешковцев В.Г., Земсков А.А. Оценка трещиностойкости прокатных валков при индукционной закалке. Вестник машиностроения, 2001, № 10, с. 56–60.
[11] Покровский А.М. Термопрочность цельнокованых и бандажированных прокатных валков. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 272 с.
[12] Деммель Дж. Вычислительная линейная алгебра: теория и приложения. Москва. Мир, 2001, 429 с.