Корнев В.М.
Усталостное скачкообразное подрастание трещин
Рассматривается распространение внутренней трещины нормального отрыва скачками в казихрупких материалах при циклическом нагружении. Изучается нестационарное нагружение упругопластического материала со структурой при пульсирующем приложении нагрузки. Предлагается использовать для анализа указанного процесса диаграммы квазихрупкого разрушения тел при циклическом нагружении. Диаграмма состоит из двух кривых, построенных по необходимому и достаточному критериям разрушения. Эта диаграмма разбивает первый квад-рант плоскости «длина трещины – амплитуда внешней нагрузки» на три подобласти: в первой подобласти усталостное разрушение отсутствует; во второй подобласти имеется разрушение при однократном нагружении; между первой и второй подобластями расположена подобласть скачкообразного продвижения вершины трещины. Считается, что накопление повреждений описывается уравнениями Коффина при линейном и нелинейном суммировании повреждений. Так как материал зоны предразрушения охрупчивается, то после некоторого числа циклов выполняются условия разрушения по достаточному критерию. Имеет место скачко-образное продвижение вершины трещины. Продвижение вершины трещины останавливается, когда вершина подросшей трещины упрется в исходный материал.
В явном виде получены оценки безразмерной средней скорости продвиже-ния вершины трещины за один цикл нагружения при скачкообразном подрастании трещины в пластинах конечной ширины. Получена оценка критического числа циклов, когда изучаемый объект распадается на части. Параметры, которые входят в предлагаемые соотношения, могут быть получены из натурных экспериментов по определению классических диаграмм напряжения–относительные удлинения, критических коэффициентов интенсивности напряжений и постоянных Коффина упругопластических квазихрупких материалов. Обсуждаются другие представления усталостных диаграмм разрушения квазихрупких материалов.
К списку докладов