ОЦЕНКА УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОМПАКТНОГО ОБРАЗЦА С КОНЦЕНТРАТОРАМИ ПРИ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ В УСЛОВИЯХ НЕОДНОРОДНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ

Аннотация

Рассмотрены основные физические закономерности процессов неупругого деформирования и накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах (металлах и их сплавах) при различных сложных режимах термоциклического нагружения и основные подходы к моделированию указанных процессов. Отмечено, что правило линейного суммирования повреждений (гипотеза Пальмгрена - Майнера) в расчетах усталостной долговечности при блочных режимах термоциклического нагружения может приводить как к консервативной (с запасом), так и неконсервативной оценкам. Приведены результаты численного моделирования процессов блочного термоциклического деформирования и накопления усталостных повреждений в компактных образцах с концентраторами в условиях неоднородного напряженного состояния. Особое внимание уделено вопросам исследования процессов сложного термоциклического деформирования и накопления усталостных повреждений, сопровождающихся вращением главных площадок тензоров напряжений, полных и пластических деформаций, и процессам накопления усталостных повреждений. Сопоставление результатов проведенных расчетов с экспериментальными данными показало, что используемая модель поврежденной среды достоверно описывает опытные данные и может эффективно применяться для расчета кинетики накопления усталостных повреждений в материалах и конструкциях при блочных режимах термоциклического нагружения.

Ключевые слова: термоциклическая прочность, механика поврежденной среды, сложное деформирование, усталостная долговечность, прочность, макроскопическая трещина, разрушение.