Авторизация
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?

Исследование повреждаемости и долговечности конструкций при одно- и двухчастотных режимах нагружения на основе деформационных и энергетических подходов


М. М. Гаденин; № 6 (83), 07.2017

Аннотация:

На основе деформационных и энергетических критериев разрушения при циклическом упругопластическом деформировании рассмотрены закономерности накопления повреждений в условиях одночастотных и двухчастотных режимов нагружения. Показано, что изменение долговечности при наложении на основной процесс малоциклового нагружения высокочастотной составляющей напряжений (деформаций) может быть установлено путем суммирования составляющих усталостного повреждения от основной и наложенной деформаций или экспериментального определения коэффициента снижения разрушающего числа циклов, зависящего от отношений частот и амплитуд взаимодействующих циклических процессов. С учетом этого составляющие повреждения от воздействующих циклических деформаций соотносятся с энергетическими характеристиками рассматриваемых процессов деформирования, включающими в себя затраченную на процесс деформирования механическую энергию, выделившуюся при этом и определенную путем регистрации изменения температуры саморазогрева материала тепловую энергию, а также энергию, поглощенную им до стадии разрушения.

Ключевые слова: циклическое упругопластическое деформирование; двухчастотные режимы; долговечность; повреждение; деформационные критерии; саморазогрев материала; механическая энергия; тепловая энергия; поглощенная энергия; критериальный энергетический баланс.

Damage and Life-Time Research of the Structures in Conditions of Single- and Two-Frequency Loading Modes Using Strain and Energy Approaches

Gadenin M. M.

Strain and energy fracture criteria under cyclic elastoplastic deformation are used to consider damage accumulation in conditions of single- and two-frequency loading modes. It is shown that change in the durability resulted from superposition of the high-frequency component of stresses (strains) on the basic process of low cycle loading can be determined by summation of fatigue damage components resulted from the basic and superimposed strains or by experimental determination of the coefficient reducing the destructive number of cycles which depends on the ratios of frequencies and amplitudes of interacting cyclic processes. With due regard for that, the components of damage from the impact of cyclic deformations correlate with the energy characteristics of the considered deformation processes, including the mechanical energy spent for deformation, thermal energy thus released and determined by recording changes in the temperature of self-heating of the material, and also the energy absorbed by the material prior to the fracture.

Keywords: cyclic elastoplastic deformation; two-frequency modes; life-time; damage; deformation criteria; self-heating of material; mechanical energy; thermal energy; absorbed energy; criteria-oriented energy balance.