Пошкоджуваність металевих матеріалів з урахуванням виду напруженого стану

Abstract

Актуальность темы исследования. Задачи, которые предъявляться к ответственным деталям на сегодняшний день, – это повышенные требований к прочности, жесткости с уменьшением металлоёмкости за счет усложнения форм конструкции с применением новых сплавов. Развитие технологий в области машиностроения, требует новых подходов в методике расчета и прогнозирования остаточного ресурса ответственных элементов конструкций, как на стадий проектирования, так и во время эксплуатаций. Учет влияния вида напряжённого состояния в методиках расчета использующие только данные простых нагрузок, позволит упростить и сократить время для проведения расчетов. Поэтому актуальным является разработка критерия предельного состояния с учетом вида напряженного состояния.

Постановка проблемы. При прогнозировании ресурсов ответственных элементов конструкций с учетом влияния вида напряженного состояния необходимо знать соответствующую кинетику накопления повреждения и критерий предельного состояния. Эти данные можно получить экспериментально для простых нагрузок, таких как растяжение и кручение, но для других видов напряженного состояния является затрудненным.

Анализ последних исследований и публикаций. Были рассмотрены работы многих авторов по решению данной проблемы основанные на разных подходах.

Выделение неисследованных частей общей проблемы. Анализ изменения критической величины поврежденности с учетом параметра залечивания и влияния на ее вида напряженного состояния.

Постановка задачи. Разработка критерия предельного состояния для металлических конструкционных материалов с учетом вида напряжённого состояния.

Изложение основного материала. Зависимость предельного значения повреждения от вида напряженного состояния при переходе от растяжения в кручение происходит с помощью параметра Надаи-Лоде. Законом для перехода принято уравнение эллипса, где в роли угла выступает вид напряженного состояния, а главные радиусы эллипса считаются предельные величины повреждения и деформаций при растяжений и кручений. Учет механизма сжатия происходит за чет параметра залечивания.

Выводы в соответствии со статьей. Предложен критерий предельного состояния металлических конструкционных материалов, учитывающий два механизма разрушения: отрыв и срез, вид напряженного состояния и изменение знака осевого усилия.