Упругопластическое моделирование усталостных трещин
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2024-189-20-27
EDN: QRGWHG
Аннотация
В представленной работе сделан подробный анализ современных подходов в создании упругопластических моделей роста поверхностных трещин, учитывающих влияние вида двухосного нагружения на развитие напряжений и деформаций в вершине трещин и, соответственно, на скорость роста трещин. Обосновывается использование пластического коэффициента интенсивности напряжений в качестве характеристики сопротивления циклическому деформированию и разрушению для условий двухосного нагружения. Предлагаются континуальные модели пластичности для моделирования упругопластического поведения металла численными методами и, в частности, методом конечных элементов.
Об авторах
К. А. Вансович
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
Вансович Константин Александрович, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология»
AuthorID (РИНЦ): 685945
г. Омск
В. И. Ядров
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
Ядров Виктор Иванович, кандидат технических наук, доцент Военного учебного центра
AuthorID (РИНЦ): 891137
г. Омск
Список литературы
1. Покровский А. М., Дубовицкий Е. И. Применение метода сечений для определения коэффициента интенсивности напряжений по фронту полуэллиптической поперечной краевой трещины в растянутой полосе // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. № 3 (87). С. 1–14. DOI: 10.18698/2308-6033-2019-3-1861.
2. Chahardehi A., Brennan F. P., Han S. K. Surface Crack Shape Evolution Modelling using an RMS SIF approach // International Journal of Fatigue. 2010. Vol. 32, Issue 2. P. 297–301.
3. Pham T. N., Rungamornrat J., Pansuk W. [et al.]. Analysis of Cracks in Isotropic Linear Elastic Half-space Under Various Boundary Conditions by Weakly Singular SGBEM. 2015. URL: http://www.i-asem.org/publication_conf/asem15/1.ISEM15/2t/T3B.8.SM106_1772F1.pdf (дата обращения: 01.06.2020).
4. He M. Y., Hutchinson J. W. Surface crack subject to mixed mode loading // Engineering Fracture Mechanics. 2000. Vol. 65, № 1. P. 1–14. DOI: 10.1016/S0013-7944(99)00129-0.
5. Lee H. The 3D surface crack-front constraints in bimaterial joints // Nuclear Engineering and Design. 2003. № 226 (2). P. 107–118. DOI: 10.1016/S0029-5493(03)00188-2.
6. Ariatedja J. B., Mamat O. A Semi-elliptical Crack Modeling and Fracture Constraint on Failure Diagram // Journal of Applied Sciences. 2011. Vol. 11. P. 2006–2011. DOI: 10.3923/jas.2011.2006.2011.
7. Скворцов Ю. В., Глушков С. В. Моделирование несквозных поверхностных трещин в тонкостенных конструкциях // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2011. № 3 (27). С. 187–191. EDN: OWYQXP.
8. Гучинский Р. В., Петинов С. В. Прогнозирование развития четвертьэллиптической трещины усталости с помощью конечно-элементного моделирования накопления повреждений // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2015. Т. 8, № 7. С. 890–900. DOI: 10.17516/1999-494X-2015-8-7-890-900.
9. Гучинский Р. В., Петинов С. В. Численное моделирование распространения полуэллиптической трещины усталости на основании оценки накопления повреждений // Вычислительная механика сплошных сред. 2015. Т. 8, № 4. С. 376–385. DOI: 10.7242/1999-6691/2015.8.4.32.
10. Mutava J., Muvengei O., Njoroge K. [et al.]. Solutions to Pressure Vessel Failures: A Review // International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR). 2017. Vol. 6, Issue 2. P. 201–207.
11. Shlyannikov V., Zakharov A., Lyagova A. Surface and through thickness crack growth in cruciform pecimens subjected to biaxial loading // Procedia Structural Integrity. 2016. Vol. 2. P. 3248–3255. DOI: 10.1016/j.prostr.2016.06.405.
12. Захаров А. П., Шлянников В. Н., Иштыряков И. С. Пластический коэффициент интенсивности напряжений в задачах механики разрушения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2019. № 2. С. 100–115. DOI: 10.15593/perm.mech/2019.2.08.
13. Shi K., Cai L., Chen L. [et al.] A theoretical model of semielliptic surface crack growth // Chinese Journal of Aeronautics. 2014. Vol. 27, no. 3. P. 730–734. DOI:10.1016/j.cja.2014.04.012.
14. Колмогоров В. Л., Богатов А. А., Мигачев Б. А. [и др.]. Пластичность и разрушение / под науч. ред. В. Л. Колмогорова. Москва: Металлургия, 1977. 336 с.
15. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1975. 399 с.
16. Вансович К. А. Упругопластическая модель роста усталостных поверхностных трещин в толстостенных конструкциях при двухосном нагружении // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 3. С. 1–16.
17. Sobotka J. C., McClung R. C. Automatic 3D Crack Placement using the Python API in Abaqus CAE. URL: https://www.3ds.com/fileadmin/PRODUCTS-SERVICES/SIMULIA/Resources-center/PDF/2018-SAoE-Automatic_3D_Crack_Placement_using_the_Python_API_in_Abaqus_CAE.pdf (дата обращения: 01.06.2020).
Рецензия
Для цитирования:
Вансович КА, Ядров ВИ. Упругопластическое моделирование усталостных трещин. Омский научный вестник. 2024;(1):20-27. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2024-189-20-27. EDN: QRGWHG
For citation:
Vansovich KA, Yadrov VI. Elastoplastic modeling of fatigue cracks. Omsk Scientific Bulletin. 2024;(1):20-27. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2024-189-20-27. EDN: QRGWHG
Просмотров:
24
JATS XML
Послать статью по эл. почте 