Шабанов А.П.
Об одной модели развития усталостной трещины
Рассматривается механизм развития усталостной трещины в упрочняющемся материале. Согласно представленной концепции основной причиной развития усталостных повреждений является изменение концентрации упругопластических деформаций в вершине трещины в ходе циклического нагружения образца. На прямом ходе нагружения происходит увеличение упругопластических деформаций, что приводит к увеличению радиуса кривизны вершине дефекта. Пока уровень деформаций меньше предельного значения для данного материала трещина не растет. Если в ходе дальнейшего роста внешней нагрузки деформации в кончике трещины превзойдут предельный уровень, увеличение радиуса кривизны (а значит уменьшение коэффициента концентрации деформаций) возможно только за счет разрушения части материала образца, расположенного непосредственно перед вершиной трещины: произойдет ее подрастание. В результате этого сформируется такая геометрия вершины дефекта, которая обеспечивает уровень упруго пластичных деформаций равных предельным. На обратном ходе цикла нагружения происходит частичное восстановление геометрии вершины трещины и размера пластической зоны, существовавших в начале цикла нагружения. Рассмотренная модель позволяет объяснить с позиций классической механики сплошного однородного континуума установившийся процесс роста усталостной трещины. На основе представленной модели получена зависимость скорости роста усталостной трещины от ее геометрии и механических характеристик материала образца.
К списку докладов