ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ОДНО- И ДВУХЧАСТОТНЫХ РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ

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.

cyclic elastoplastic deformation, two-frequency modes, lifetime, damage, deformation criteria, self-heating of material, mechanical energy, thermal energy, absorbed energy, criteria-oriented energy balance, циклическое упругопластическое деформирование, двухчастотные режимы, долговечность, повреждение, деформационные критерии, саморазогрев материала, механическая энергия, тепловая энергия, поглощенная энергия, критериальный энергетический баланс

1. Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. В 2-х частях. - Новосибирск: Наука, 2005. - Ч. 1. 494 с.; Ч. 2. 610 с.

2. Махутов Н. А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. - Новосибирск: Наука, 2008. - 528 с.

3. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно технические аспекты. Фундаментальные исследования проблем техногенной безопасности / Под общ. ред. Н. А. Махутова. - М.: МГОФ «Знание», 2013. - 576 с.

4. Трощенко В. Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. - Киев: Наукова думка, 1981. - 344 с.

5. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. - М.: Металлургия, 1975. - 456 с.

6. Романов А. Н. Разрушение при малоцикловом нагружении. - М.: Наука, 1988.- 282 с.

7. Махутов Н. А., Рачук В. С., Гаденин М. М. и др. Прочность и ресурс ЖРД. - М.: Наука, 2011. - 525 с.

8. Махутов Н. А., Фролов К. В., Стекольников В. В. и др. Прочность и ресурс водо-водяных энергетических реакторов. - М.: Наука, 1988. -312 с.

9. Гаденин М. М. Особенности развития деформаций и накопления повреждений при двухчастотном малоцикловом нагружении и повышенных температурах / Машиноведение. 1976. № 1. С. 69 - 77.

10. Гаденин М. М. Изменение сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению в связи с двухчастотностью процесса нагружения / Тезисы докладов XIII научно-технической конференции «Проблемы надежности и долговечности элементов конструкций в машиностроении и стройиндустрии». - Свердловск: Свердловский областной Совет НТО, 1978. С. 5 - 6.

11. ПНАЭ Г-7-002-86. Правила и нормы в атомной энергетике. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 525 с.

12. Гаденин М. М. Оценка влияния режимов нагружения на условия достижения предельных состояний и назначение запасов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 10. С. 65 - 70.

13. Ястржембский А. С. Техническая термодинамика. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1953. - 544 с.

14. Трощенко В. Т., Фомичев П. А. Энергетический критерий усталостного разрушения / Проблемы прочности. 1993. № 1. С. 3 - 10.

15. Гаденин М. М., Романов А. Н. Метод экспериментального определения энергии статического и циклического упругопластического деформирования и разрушения / Заводская лаборатория. 1978. Т. 44. № 8. С. 997 - 1002.

16. Романов А. H., Гаденин М. М. Экспериментальное определение энергии статического и циклического упругопластического деформирования и разрушения конструкционных материалов / Проблемы прочности. 1979. № 11. С. 89 - 94.

17. Трощенко В. Т. Рассеянное усталостное повреждение металлов и сплавов. Сообщение 1. Неупругость, методы и результаты исследования / Проблемы прочности. 2005. № 4. С. 5 - 32.

18. Трощенко В. Т. Рассеянное усталостное повреждение металлов и сплавов. Сообщение 2. Взаимосвязь между усталостью и неупругостью / Проблемы прочности. 2005. № 5. С. 5 - 29.

19. Волков И. А., Ереев М. H., Коротких Ю. Г., Тарасов И. С. Модель поврежденной среды для оценки долговечности конструкций при совместном действии механизмов мало- и многоцикловой усталости / Вычислительная механика сплошных сред. 2012. Т. 5. № 1. С. 54 - 60.

20. Гольденблат И. И. Нелинейные проблемы теории упругости. - М.: Наука, 1969. -336 с.

21. Гаф Дж. Г. Усталость металлов. - М.: ОНТИ-НКТП-СССР, 1935. -304 с.

22. Брдлик П. М., Кошмаров Ю. А., Леонтьев А. И. Теплопередача. - М.: Министерство высшего образования СССР, 1956. - 188 с.

23. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. Справочник / Под ред. Б. Е. Неймарка. - М.: Энергия, 1967. - 240 с.

24. Большухин М. А., Зверев Д. Л., Кайдалов В. Б., Коротких Ю. Г., Панов В. А., Пахомов В. А. Оценка долговечности конструкционных материалов при совместных процессах малоцикловой и многоцикловой усталости / Проблемы прочности и пластичности. 2010. Вып. 72. С. 28 - 35.