Закономерности деформирования

Указанные закономерности циклического повреждения металлов позволяют утверждать, что формирование в изломе стрингера 6-7 усталостных бороздок, лежащих между усталостными линиями, могло произойти только на этапе нагружения стрингера, лежащем между узлами № 29-48 циклограммы (см. рис. 14.1). Только на этом этапе к стрингеру прикладывалось достаточное количество циклов, которые были примерно одинаковы между собой по уровню и размаху вызывавшихся ими деформаций материала стрингера.

Указанные испытания позволяют установить основные закономерности циклического упругопластического деформирования и критерии малоциклового разрушения.

Закономерности циклического деформирования устанавливаются по результатам соответствующих лабораторных испытаний образцов при однородном напряженном состоянии, растяжении — сжатии или кручении тонкостенных трубок в условиях постоянства от цикла к циклу максимальных деформаций (жесткое нагружение) или нагрузок (мягкое нагружение) с требуемой асимметрией, проводящихся при высоких температурах в частотном диапазоне и наличии выдержек под напряжением, а также неизо-термичности нагружения.

Исследования при промежуточных скоростях нагружения показывают, что по мере уменьшения скорости деформирования у стали 1Х18Н9Т эффект усиливается (см. рис. 2.3.4, сталь 1Х18Н9Т, 600° С). В отличие от этого у стали ТС при 500° С не наблюдается различий в изменении 5да по числу полуциклов при деформировании ее со скоростью 0,008 и 0,0018 мин"1 (см. рис. 2.3.4), что свидетельствует о возможном насыщении влияния уменьшения скорости на закономерности циклического упругопластического деформирования при повышенных температурах.

Известно, что для изотермических условий закономерности циклического деформирования отражаются с помощью обобщенной диаграммы [234]. Связь напряжений и деформаций по пара-

Известно, что для изотермических условий закономерности циклического деформирования отражаются с помощью обобщенной диаграммы [33]. Связь напряжений и деформаций по параметру числа полуциклов может быть выражена в форме

При исследовании малоцикловой усталости термически и механически высоконагруженных элементов конструкций важно установить закономерности циклического упругопластического деформирования и малоциклового разрушения конструкционных материалов, а также критерии прочности для различных модельных режимов термомеханического нагружения, имитирующих соответствующие циклы температуры и нагрузки, реализующиеся в наиболее нагруженных зонах деталей при эксплуатации.

26. Ратнер А. В. Закономерности циклического пластического деформирования котельных сталей в условиях неоднородного переменного температурного поля. — Теплоэнергетика, 1970, № 5, с. 16—19.

При исследовании малоцикловой усталости термически и механически высоконагруженных элементов конструкций важно установить закономерности циклического упругопластического деформирования и малоциклового разрушения конструкционных материалов, а также критерии прочности для различных модельных режимов термомеханического нагружения, имитирующих соответствующие циклы температуры и нагрузки, реализующиеся в наиболее нагруженных зонах деталей при эксплуатации.

Данные закономерности циклического деформирования в рамках рассматриваемого варианта теории пластичности описываются при помощи следующих эволюционных урав-

В монографии исследованы закономерности образования и развития разрушения при малоцикловом нагружении. Описаны основные закономерности циклического упругопластического деформирования конструкционных материалов, в том числе при высокотемпературном нагружении. Рассмотрено практическое использование полученных автором основных критериальных зависимостей по описанию разрушения на стадии образования и развития трещин.

Рассмотрены основные подходы к оценке долговечности сварных соединений в условиях малоциклового нагружения. Предложены методы расчета малоцикловой долговечности с учетом воздействия рабочей среды и концентрации напряжений. Установлены основные закономерности деформирования сварных соединений со смещением кромок при пластических деформациях.

Рассмотрены основные подходы к оценке долговечности сварных соединений в условиях малоциклового нагружения. Предложены методы расчета малоцикловой долговечности с учетом воздействия рабочей среды и концентрации напряжений. Установлены основные закономерности деформирования сварных соединений со смещением кромок при пластических деформациях. В качестве метода исследования пластических деформаций использован метод муаровых полос. Проведены испытания сварных соединений со смещением кромок в условиях малоциклового нагружения. Установлено, что при определенных геометрических параметрах швов, сварные соединения со смещением кромок (превышающие нормативные значения) могут эксплуатироваться в условиях малоциклово-

Рассмотренные закономерности деформирования однородных пластин с дефектами являются базой для описания аналогичных явлений в механически неоднородных сварных соединениях. На рис. 3.10 в качестве примера рассмотрено деформирование сварного соединения с центральным плоскостным дефектом в мягкой прослойке. На первой ста-

Рассмотренные закономерности деформирования однородных пластин с дефектами являются базой для описания аналогичных явлений в механически неоднородных сварных соединениях. На рис. 3.10 в качестве примера рассмотрено деформирование сварного соединения с центральным плоскостным дефектом в мягкой прослойке. На первой стадии деформирования пластическая область не контактирует с границей мягкого и твердого металлов, поэтому справедливы рассуждения для однородной пластины из метал-

Циклическое упругопластическое деформирование приводит к накоплению пластических деформаций, зависящему от количества циклов нагружения и амплитуды деформации в каждом цикле. Это накопление может быть односторонним, монотонно нарастающим по мере увеличения количества циклов или не приводящим к однонаправленному росту деформаций. Характер протекания пластических деформаций зависит от условий передачи нагрузки на деформируемый элемент, жесткости сопрягаемых деталей, а также от свойств материала. Накопление деформации при упруголластич'еском деформировании металлов с низкой частотой приводит к появлению трещин и, в конечном счете, к разрушению конструкций при малоцикловом (несколько сотен или тысяч циклов) и при многоцикловом (107 — 10' циклов) нагружении. Закономерности деформирования и разрушения металлов при малоцикловых и многоцикловых испытаниях имеют ряд различий.

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах.

1. Изучение механического поведения материалов при циклическом деформировании в условиях нормальных, повышенных и высоких температур в изотермических и неизотермических случаях нагружения. Это направление охватывает сопротивление деформированию и разрушению (по моменту образования трещины) с разработкой критериев накопления квазистатических и усталостных повреждений при однородном напряженном состоянии и уравнений, описывающих закономерности деформирования без учета и с учетом реологических свойств.

Приведенная выше структура уравнений, определяющих связь циклических напряжений и деформаций, дает возможность с единых позиций рассмотреть закономерности деформирования для весьма различных условий нагружения и нагрева. Форма принятых зависимостей, а также использование представлений о наличии изохронных и изоциклических кривых длительного циклического деформирования дает основание полагать, что решение соответствующих задач пластичности и ползучести при повторном нагр ужении может быть выполнено с привлечением разработанных в [139, 167] подходов.

В работе [46] рассмотрены закономерности деформирования при сложном нагружений для случая сочетания циклического растяжения — сжатия и статического сдвига, а также циклического сдвига со статическим растяжением.

19. Гусенков А. П., Казанцев А. Г. Метод исследования закономерности деформирования и критериев разрушения при малоцикловом неизотермическом нагружении.— Заводская лаборатория, 1977, т. 43, № 11, с. 1384—-1392.

I, Закономерности деформирования и разрушения