Оценка размеров зоны неупругого деформирования у вершины трещины на основе анализа полей перемещений
Аннотация
Поврежденной зоной (зоной неупругого деформирования) около вершины трещины считается область, в которой напряженно-деформированное состояние (НДС) не может быть описано собственными функциями решения упругой задачи о трещине (решения Вильямса). Для описания НДС вне поврежденной зоны используется указанное разложение Вильямса, в котором требуется учесть значительное количество регулярных членов. В качестве методов измерений параметров НДС в зоне трещины предлагается использовать оптико-цифровые методы, обеспечивающие возможность получения значительных объемов экспериментальной информации в виде полей перемещений поверхности исследуемого объекта непосредственно в цифровом виде.
Ключевые слова
crack ,
fracture mechanics ,
methods for evaluation of singular and non-singular components of the displacement field ,
error of simulation,
zone of the plasticity ,
трещина ,
механика разрушения ,
методы оценки сингулярных и несингулярных составляющих поля перемещений ,
погрешности моделирования ,
зона пластичности
Об авторах
А. С. Чернятин
МГТУ им. Н. Э. Баумана; ПМАШ им. А. А. Благонравова РАН
Россия
Россия
И. А. Разумовский
ПМАШ им. А. А. Благонравова РАН
Россия
Россия
Ю. Г. Матвиенко
ПМАШ им. А. А. Благонравова РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Механика разрушения и прочность материалов / Под ред. В. В. Панасюка. Т. 1, 3, 4. - Киев: Наукова думка, 1988 - 1990.
2. Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. В 2 ч. - Новосибирск: Наука, Ч. 1: Критерии прочности и ресурса, 2005. - 493 с.; Ч. 2. Обоснование ресурса и безопасности, 2005. - 610 с.
3. Партон В. З., Морозов Е. М. Механика упругопластического разрушения: специальные задачи механики разрушения. - URSS, 2008. -192 с.
4. Матвиенко Ю. Г. Модели и критерии механики разрушения. - М.: Физматлит, 2006. - 327 с.
5. Астафьев В. И., Радаев Ю. H., Степанова Л. В. Нелинейная механика разрушения. - Самара: Изд-во «Самарский университет», 2004. - 562 с.
6. Волков И. А., Коротких Ю. Г. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. - М.: Физматлит, 2008. - 424 с.
7. Морозов Е. М., Никишков Г. П. Метод конечных элементов в механике разрушения. - М.: ЛКИ, 2008. - 254 с.
8. Куджанов В. Н. Компьютерное моделирование деформирования, поврежденности и разрушения неупругих материалов и конструкций. Учебное пособие. - М.: МФТИ, 2008. - 212 с.
9. Айрих В. А., Глаголев В. В. К определению напряженного состояния упругопластических тел с трещиной / Изв. Тульского государственного университета. Естественные науки. 2014. Вып. 3. С. 58-70.
10. Клевцов Г. В. Закономерности образования упругопластических зон у вершины трещины при различных видах нагружения и рентгеновская фрактодиагностика разрушения / Вестник Оренбургского государственного университета. Естественные и технические науки. 2006. Т. 2. №1. С. 81-88.
11. Емельянов О. В., Пелипенко М. П. Оценка размера зоны пластических деформаций в вершине усталостной трещины при воздействии перегрузок «растяжение» / Вестник Южно-Уральского государственного университета. 2014. № 4. С. 21 - 29.
12. Ботвина Л. Р. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности. - М.: Наука, 2008. - 334 с.
13. Полетика Т. М., Нариманова Г. H., Колосов С. В. Пластическое течение в сплавах циркония с гексагонально-плотноупакованной решеткой на макро- и микроуровнях / Изв. Томского политехнического университета. 2004. Т. 307. № 4. С. 126 - 128.
14. Клюшников В. А., Мишакин В. В. и др. Исследование поврежденности металла под защитным покрытием с помощью электромагнитно-акустического преобразователя / Вестник Нижегородского университета. 2010. № 5. С. 113 - 115.
15. Плешанов В. С., Кибиткин В. В., Напрюшкин А. А., Солодухин А. И. Измерение деформации материалов методом корреляции цифровых изображений / Изв. Томского политехнического университета. 2008. Т. 312. № 2. С. 343 - 349.
16. Digital Speckle Pattern Interferometry and Related Techniques / P. Rastogi (ed.). -West Sussex: John Wiley, 2001. - 384 p.
17. Yates J. R., Zanganeh M., Tai Y. H. Quantifying crack tip displasment fields with DIC / Engin. Fract. Mech. 2010. Vol. 77. P. 1682 - 1692.
18. Писарев В. С., Матвиенко Ю. Г., Одинцев И. Н. Определение параметров механики разрушения при малом приращении длины трещины / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. №4. С. 51-54.
19. Matvienko Y. G., Pisarev V. S., Eleonsky S. I., Chernov A. V. Determination of fracture mechanics parameters by measurements of local displacements due to crack length increment / Fatigue Fract. Engin. Mater. Struct. 2014. Vol. 37. N 12. P. 1306 - 1318.
20. Литвинов И. А., Матвиенко Ю. Г., Разумовский И. А. О точности определения несингулярных компонент поля напряжений в вершине трещины с применением метода экстраполяции / Машиностроение и инженерное образование. 2014. № 4. С. 43 - 51.
21. Benthem J. R. A quarter-infinite crack in a half-space; alternative and additional solutuins / Int. J. Solid Struct. 1980. Vol. 16. N 2. P. 119 -130.
22. Матвиенко Ю. Г. Несингулярные Т-напряжения в проблемах двухпараметрической механики разрушения / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 2. С. 51 - 58.
Рецензия
Для цитирования:
Чернятин А.С., Разумовский И.А., Матвиенко Ю.Г. Оценка размеров зоны неупругого деформирования у вершины трещины на основе анализа полей перемещений. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016;82(12):45-51.
For citation:
Chernyatin A.S., Razumovsky I.A., Matvienko Yu.G. Evaluation of the Size of Inelastic Strain Zone at the Top of the Crack Based on Analysis of the Displacement Fields. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(12):45-51. (In Russ.)
Просмотров:
367
Послать статью по эл. почте 