Рассматривается циклическое нагружение прямоугольного образца шириной 200мм и высотой 100мм, имеющий центральный узкий разрез размерами 2l=100мм на 0,2мм. Вершины разреза закруглены по окружности радиусом ρ=0,1мм. По длинной стороне перпендикулярно направлению разреза прикладывались напряжения σ∞, меняющиеся по пульсирующему закону. Диаграмма растяжения материала образца моделировалась кусочно-линейной функцией. Модуль упругости материала Е1 = 200 ГПа, тангенциальный модуль упругости Е2 = 1,54 ГПа, предел текучести σт = 355 МПа. Материал считается абсолютно прочным. Коэффициент Пуассона принят равным 0,3. Задача решалась в среде ANSYS с учетом возможности появления больших упругопластических деформаций в предположении, что образец находится в условиях плоского напряженного состояния [1].
Анализировалось напряженно-деформированное состояние области образца, примыкающей к вершине дефекта. Рассмотрено десять циклов нагружения. Показано, что в результате внешнего пульсирующего воздействия нормальные напряжения, для материала, расположенного в вершине трещиноподобного дефекта, меняются по симметричному закону. При этом амплитуда изменения этих напряжений зависит от уровня внешней нагрузки и увеличивается от цикла к циклу. Несмотря на это, размер пластической зоны не меняется независимо от количества циклов нагружения.
Литература
1. Шакиртов М.М., Шабанов А.П., Корнев В.М. // Прикладная механика и техническая физика. 2013. Т. 54, № 2. С. 163-170.