Москвичев Е.В.  

Влияние неоднородности механических свойств сварного соединения на трещиностойкость

Как известно, характеристики механических свойств металла в сварном соединении изменяются непрерывно при переходе от одной зоны к другой и имеют некоторый статистический разброс, обусловленный различием свойств отдельных зерен и структурных составляющих. Таким образом, трещина в сварном соединении находится под влиянием неоднородного напряженно-деформированного состояния и для оценки трещиностойкости в случае упругопластического деформирования появляется необходимость использования энергетических критериев, таких как J-интеграл. С учетом этого была предложена модель сварного соединения с трещиной, для которой проводились расчеты J-интеграла методом конечных элементов. Суть предлагаемого подхода заключалась в представлении металла различных зон сварного соединения в виде совокупности структурных элементов с вариацией предела текучести. Выделялись три характерные области сварного соединения – зона основного металла, зона термического влияния и металл шва. В рассматриваемых зонах предел текучести задавался для каждого конечного элемента случайным образом. При этом исследовалась зависимость J-интеграла от размаха вариации предела текучести. Для решения задачи применялся конечно-элементный пакет ANSYS.
Как показали результаты расчетов, с увеличением размаха вариации предела текучести происходит возрастание J-интеграла, что объясняется появлением большего числа элементов с повышенными пластическими деформациями. Это вносит определенные корректировки в методику оценки величины J-интеграла для структурно неоднородных материалов, что обуславливает необходимость дальнейшего исследования, связанного с уточнением модели и обоснованием ряда возникающих вопросов.


К списку докладов