Оценка работоспособности металлоконструкций ГПМ…
3
Рис. 2.
График напряжение — деформация в вершине трещины
При работе элемента в упругой области
,
K K
а вершина тре-
щины окружена упругодеформированным материалом. В области
пластических деформаций условие равенства коэффициентов нару-
шается, при этом
.
K K
Если
K
незначительно превышает
,
K
в вершине трещины возникает пластически деформированный уча-
сток, окруженный упругодеформированным материалом. Это так
называемая стадия ранней упругопластической деформации, когда
трещина еще не развивается. Наблюдается притупление ее вершины,
которое можно считать как предельное равновесие в системе, при ко-
тором трещина не развивается. При достижении предельного значе-
ния коэффициента концентрации деформаций
пр
K
справедливо ра-
венство
пр
.
K K
Оно является условием, при котором трещина в
процессе эксплуатации элемента останавливается в своем развитии.
Для определения
пр
K
строят график в координатах
(см.
рис. 2) при условии равенства
п д
.
График представляет собой
плоскость, в которой
д
изменяется вблизи вершины трещины и до-
стигает значения
п
.
При нагружении элемента напряжение
п
из-
меняется по линии
OA
с углом наклона к оси
д
,
О
равным
.
До
достижения напряжением
п
значения
т с
процесс идет по прямой
,
OA
элемент работает в условиях упругих деформаций, которые при
этом изменяются по прямой
OA
(правая часть графика на рис. 2) и
достигает значения
т с
.
При достижении
п
значения
т с
и при дальнейшем увеличении
нагрузки в вершине трещины появляется локальная область пласти-
ческой деформации. При этом деформация не изменяется и остается
равной
т
до тех пор, пока напряжения в элементе в окрестностях за
пределами области пластических деформаций не достигнут предела
текучести
т
.
В этом случае начнется общая пластическая деформа-
ция элемента. Таким образом, можно считать, что при наличии тре-
