Новый метод построения кинетической диаграммы по испытаниям на скорость роста трещины усталости


Авторы

Крупенин А. М.

ПАО «ОДК-УМПО» филиал «ОКБ им. А. Люльки», ул. Касаткина, 13, Москва, Россия, 129301

e-mail: Zeus-RUSS@yandex.ru

Аннотация

В работе предложен новый метод построения кинетической диаграммы скорости роста трещины усталости по экспериментальным данным. Метод обладает тем преимуществом, что позволяет учитывать не только количественные, но и качественные характеристики экспериментальных данных. В качестве результата получается кинетическая диаграмма, представляющая из себя функцию, а не разброс точек. По построенной кинетической диаграмме также определяются ее характеристики: границы участка устойчивого роста трещины, коэффициенты уравнения Пэриса, а также коэффициенты уравнения, описывающего первый участок кинетической диаграммы.

Ключевые слова:

кинетическая диаграмма, скорость роста трещины усталости, уравнение Пэриса, первый участок кинетической диаграммы

Библиографический список

  1. Дегтярев С.А., Кутаков М.Н., Леонтьев М.К. Динамика роторов с трещиной в валах // Труды МАИ. 2015. № 79. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=55827

  2. Сысоева В.В. Расчеты коэффициентов интенсивности напряжений для типовых авиационных конструкций с трещинами // Труды МАИ. 2011. № 45. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=25559&PAGEN_2=2

  3. Тырымов А.А. Численное моделирование и расчет податливости образца с центральной трещиной на основе графовой модели упругого тела // Труды МАИ. 2014. № 77. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=53010

  4. Шакиртов М.М. О влиянии коэффициента асимметрии цикла внешней нагрузки на характеристики цикла нагружения материала при вершине трещиновидного дефекта // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=72589

  5. Gozs M., Moran B. An interaction energy integral method for computation of mixed-mode stress intensity factors along non-planar crack fronts in three dimensions // Engineering Fracture Mechanics, 2002, vol. 69, pp. 299-319. DOI: 10.1016/S0013-7944(01)00080-7

  6. Потапов С.Д., Перепелица Д.Д. Способ обработки результатов испытаний образцов на скорость роста трещины при постоянной амплитуде нагружения // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т.19. № 2. С. 94-100.

  7. Потапов С.Д., Перепелица Д.Д. Исследование циклической скорости роста трещин в материалах основных деталей авиационных ГТД // Технология легких сплавов. 2013. № 2. С. 5-19.

  8. Потапов С.Д., Перепелица Д.Д. Исследование влияния геометрических особенностей трещины на характеристики циклической трещиностойкости // Технология легких сплавов. 2014. № 1. С. 66-71.

  9. Татаринцев В.А., Толстошеев А.К. Влияние эксплуатационных факторов на циклическую трещиностойкость сталей литых корпусов запорной арматуры // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2014. № 1. С. 102-107.

  10. Туманов Н.В. Кинетическое уравнение устойчивого роста трещин малоцикловой усталости // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2014. № 5. С. 18-26.

  11. Туманов М.В., Лаврентьева М.А., Черкасова С.А. Прогнозирование остаточного ресурса дисков турбины авиадвигателей на основании расчета периода устойчивого роста трещин малоцикловой усталости // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 5. С. 33-41.

  12. Хибник Т.А., Кольцун Ю.И. Кинетическая диаграмма медленного роста усталостной трещины. Подрастание трещины // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2011. № 3. С. 110-116.

  13. Boyce B.L., Ritchie R.O. Effect of load ratio and maximum stress intensity on the fatigue threshold in Ti-6Al-4V // Engineering Fracture Mechanics, 2001, vol. 68, pp. 129-147. DOI: 10.1016/S0013-7944(00)00099-0

  14. Wang K., Wang F., Cui W., Hayat T., Ahmad B. Prediction of short fatigue crack growth of Ti-6Al-4V // Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2014, vol. 37, pp. 1075-1086. DOI: 10.1111/ffe.12177

  15. Ботвина Л.Р., Ярема С.Я., Осташ О.И., Полутранко И.Б. Кинетика усталостного разрушения титанового сплава АТ3 в воздухе, дистиллированной воде и 3,5 %-ом водном растворе NaCl // Физико-химическая механика материалов. 1984. № 2. С. 17-22.

  16. Lynch S.P. Progression markings, striations, and crack-arrest markings on fracture surfaces // Material Science and Engineering. A 468-470, 2007, pp. 74-80. DOI: 10.1016/j.msea.2006.09.083

  17. Paris P.C., Gomez M.P., Anderson W.E. A Rational Analytic Theory of Fatigue // The Trend in Engineering, 1961, vol. 13, pp. 9-14.

  18. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: в 2-х томах. Т. 1: Пер. с англ./Под ред. Ю. Мураками. - М.: Мир, 1990. - 448 с.

  19. ГОСТ 25.506-85 Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. – М.: Стандарты, 1985.

  20. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 1. – СПб.: Лань, 2022. – 608 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход