О влиянии коэффициента асимметрии цикла внешней нагрузки на характеристики цикла нагружения материала при вершине трещиновидного дефекта

Авторы

Шакиртов М. М.

Сибирский государственный университет путей сообщения, ул. Дуси Ковальчук, 191,Новосибирск, 630049, Россия

e-mail: legion-mpf@yandex.ru

Аннотация

Рассматривается связь коэффициента асимметрии внешней нагрузки, действующей на конструкцию и характеристики цикла, которым нагружен материал образца в области, примыкающей к вершине трещиновидного дефекта. Численно исследовано нагружение пластины с таким дефектом знакопостоянным циклом с различными коэффициентами асимметрии. Показано, что, независимо от значения коэффициента асимметрии внешней нагрузки, в окрестности вершины трещиновидного дефекта реализуется симметричный цикл нагружения с нарастающей от цикла к циклу амплитудой. Скорость нарастания амплитуды тем меньше, чем ближе значение коэффициента асимметрии внешней нагрузки к единице.

Ключевые слова

трещиновидный дефект, циклическое нагружение, коэффициент асимметрии, пластическая зона, концентрации напряжений

Библиографический список

1. Трощенко В.Т. Сосновский Л.А. Сопротивление усталости металлов и сплавов: — Киев, Наукова думка, 1987. — 175 с.

2. Кузнецов Е.Б. Леонов С.С.Математическое моделирование чистого изгиба балки из авиационного материала в условиях ползучести // Труды МАИ, 2013, № 65: https://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=35927

3. Ендогур А.И. Кравцов В.А. Напряженное состояние композиционной панели в зоне отверстия // Труды МАИ, 2013, № 64: https://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=36558

4. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. — М.: Наука, 1974. — 416 с.

5. Коцаньда С. Усталостное растрескивание металлов — М.: Металлургия, 1990. — 623 с.

6. Головин C.А., Пушкар А. Микропластичность и усталость металлов. — М.: Металлургия, 1980. — 240 с.

7. Голуб В.П., Плащинская А.В. О влиянии концевой пластической зоны на рост усталостных трещин в изотропных пластинках при одноосном растяжении-сжатии // Теоретическая и прикладная механика. 2003. № 38. С. 91-96.

8. Antunes F.V. A numerical study of plasticity induced crack closure under plane strain conditions / F. V. Antunes, F. G. Chegini, R. Branco, D. Camas // International Journal of Fatigue. — 2015. — No. 71. — рр. 75-86.

9. Шабанов А.П. Возможная модель развития усталостной трещины в упрочняющихся материалах // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2010. № 5. С. 40-47.

10. Yates J.R. Crack paths under mixed mode loading / J. R. Yates, M. Zanganeh, R. A. Tomlinson, M. W. Brown, F. A. Garrido // Engineering Fracture Mechanics. — 2008. — No. 75. — P. 319-330.

11. Москвитин В.В. Пластичность при переменных нагружениях. — М.: Издательство Московского университета, 1965. — 264 с.

12. Кишкин Б.П. Конструкционная прочность материалов. — М.: Издательство Московского университета, 1976. — 184с.

13. Шакиртов М.М., Шабанов А.П., Корнев В.М. Построение диаграмм разрушения для пластин с трещиновидным дефектом на основе необходимых и достаточных критериев // Прикладная механика и техническая физика. 2013. Т. 54. № 2. С. 163-170.

14. Нейбер Г. Теория концентрации напряжений в призматических стержнях, работающих в условиях сдвига, для любого нелинейного закона, связывающего напряжения и деформации // Механика. 1961. № 4. — С. 117-130.

15. Neuber G. Kerbspannungslehre: Grundlagen für Genaue Spannungsrechnung / G. Neuber. — Springer-Verlag. — 1937.

16. Кутовой В.П., Шабанов А.П., Шакиртов М.М. Исследование напряженно-деформированного состояния вершины усталостной трещины в головке рельса // Известия Транссиба. 2013. № 1 (13). С. 89-94.

17. Шабанов А.П. О механизме роста усталостной трещины в поле внешних сжимающих напряжений // Прикладная механика и техническая физика. 2005. Т. 46. № 6. С. 108-115.

Скачать статью