УДК 539.3
Моделирование малоцикловой усталости
при неизотермическом нагружении
c
○
Ю.М. Темис
1
,
2
, Х.Х. Азметов
1
,
2
, А.И. Факеев
2
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
2
ЦИАМ им. П.И. Баранова, Москва, 111116, Россия
Приведена методика математического моделирования малоцикловой устало-
сти, основанная на использовании термомеханической модели поведения кривой
деформирования и модели оценки повреждаемости малоцикловой усталости ма-
териала при неизотермическом циклическом упругопластическом деформировании.
Результаты математического моделирования циклического нагружения образцов
и деталей как до момента возникновения трещины, так и до полного разрушения
получены с помощью конечноэлементного моделирования с использованием технологии
«отмирающих» элементов.
Ключевые слова
:
малоцикловая усталость при неизотермическом нагруже-
нии, кривые циклического деформирования, «отмирающие» элементы.
Введение.
Трехпараметрическая модель [1–3], предназначенная
для моделирования поведения упругопластического материала под
воздействием циклического нагружения при постоянных температу-
рах, обобщена на случай неизотермического нагружения. Это позволя-
ет учитывать в процессе неизотермического циклического нагружения
в зависимости от температуры и пластической деформации измене-
ние в каждом полуцикле эффекта Баушингера, нелинейного участка
кривой деформирования и модуля упругости.
Для описания кривых циклического деформирования [1–3] (рис. 1,
a
)
использован подход, получивший экспериментальное подтверждение
для ряда конструкционных материалов при постоянной температуре
испытаний. На основе этого подхода осуществляется построение каж-
дого полуцикла нагружения в зависимости от структурного парамет-
ра, в качестве которого использован параметр Одквиста
q
=
∑︀
=1
|
e
|
.
Модель кривой неизотермического циклического деформиро-
вания.
Участок термомеханической поверхности (рис. 1,
б
) при неизо-
термическом циклическом нагружении между изотермическими кри-
выми циклического деформирования, соответствующими температу-
рам
1
,
2
при текущем значении параметра Одквиста, определим сле-
дующими соотношениями [1, 2]:
s
*
= (
e
*
,
)
,
= (1
−
l
)
1
+
l
2
,
l
=
−
1
2
−
1
,
(1)
1
