2 / 16
К.А. Вансович
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 3·2017
Пример аналитической работы изложен в статье [7], в которой в
основу модели разрушения положен критерий критического раскры-
тия трещины. За критерий образования течи в работе [4] принято до-
стижение мембранной составляющей раскрытия трещины критиче-
ского значения. Авторами [2, 3] разработана теория разрушения ци-
линдрических оболочек с поверхностными трещинами.
В настоящее время научные работники и инженеры все большее
предпочтение отдают численным методам исследования напряженно-
деформированного состояния сосудов давления и резервуаров [14].
Это объясняется прежде всего большими достижениями в разработке
прикладных компьютерных программ. Так, в работах [5, 6] пред-
ставлена смоделированная с помощью метода конечных элементов
полуэллиптическая трещина в толстостенном цилиндре. В качестве
критерия для оценки прочности был использован коэффициент ин-
тенсивности напряжений
К
I
. Анализ выполнен в программе ANSYS.
В рамках линейно-упругой механики разрушения исследовано
влияние местоположения трещины, геометрического соотношения
полуосей поверхностной трещины, отношения малой полуоси тре-
щины к толщине стенки сосуда давления на коэффициент интенсив-
ности напряжений.
В работах [8, 10, 11, 15] приведены результаты исследований
развития поверхностных трещин на основе теории упругопластиче-
ской механики разрушения. Изучено влияние пластических свойств
конструкций в окрестностях трещины на ее геометрию при различ-
ных видах нагружения. Показано, что теорию роста трещин, разрабо-
танную в рамках линейно-упругой механики разрушения, нельзя
применять при реализации вязкого сценария разрушения.
В работе [12] представлены примеры практического применения
параметров механики разрушения для сборных сварных конструкций
сосудов высокого давления. Линейно-упругая механика разрушения
была применена для решения типовых задач эксплуатации, когда
при регулярном осмотре сварных соединений цилиндрических резер-
вуаров для хранения сжатого воздуха методами неразрушающего
контроля были обнаружены недопустимые дефекты. При моделиро-
вании разрушения стенки резервуара обнаруженные дефекты были
заменены соответствующими трещинами для проведения дальней-
ших расчетов.
Метод исследования и анализ результатов.
В настоящей статье
изложены результаты экспериментальных и теоретических исследо-
ваний влияния двухосности напряженного состояния на скорость ро-
ста поверхностных трещин для алюминиевого сплава АК6 и стали 20,
выбранных в качестве пластичных материалов, широко используе-
мых в промышленности. Для испытаний были разработаны образцы