Заключение

Успешное применение принципов механики разрушения для получения надежных проектов в большой степени зависит от достоверности расчетов процесса усталостного распространения трещины. В случае циклического нагружения с постоянной амплитудой расчет на основе опытных данных можно выполнить сравнительно легко, если для учета влияния частоты и окружающей среды использовать коэффициенты запаса. В аналитическом выражении для скорости распространения трещины особой нужды нет. Однако для получения количественных оценок факторов, влияющих на рост трещины, несомненно необходима более совершенная теория. В последнее время в этом направлении было сделано несколько многообещающих попыток (см. [63—70]). В большинстве новых моделей для описания роста трещины используется понятие относительного перемещения краев трещины, а для учета эффекта закрытия вершины трещины — понятие порогового значения ΔK.

В случае циклического нагружения переменной амплитуды такая модель совершенно необходима. Расчет эффекта торможения должен быть основан на объединенной модели, описывающей процесс усталостного распространения трещины в терминах происходящего за счет циклического скольжения раскрытия трещины, находящейся в зоне пластичности. Эта модель должна количественно описывать остаточные сжимающие напряжения. Существующие методы интегрирования, рассмотренные в предыдущих параграфах главы, представляют несомненный интерес как попытки учитывать в оценках скорости распространения трещины эффекты взаимодействия циклов нагружения различной амплитуды. Эти попытки, несомненно, будут способствовать появлению других работ, посвященных данной тематике. Однако в настоящее время нельзя обобщить ни один из методов.

Все эти методы имеют свои недостатки. Перечислим недостатки, присущие всем методам, включая и те, которые учитывают эффекты взаимодействия:

  1. результат интегрирования зависит от используемой последовательности циклов; если перегрузка наступает, когда трещина большая, то при этом получается большее значение ΔK и, следовательно, большее значение da/dn, чем в случае, когда при перегрузке трещина имеет малый размер;
  2. эффекты влияния частоты нагружения и окружающей среды можно учесть только с помощью произвольных коэффициентов запаса;
  3. существует большой разброс необработанных данных эксперимента, которые зависят от условий производства материала, партии, с которой он был выпущен, металлургических эффектов, а также от методики испытаний;
  4. экспериментальных данных не хватает; обычно не находится данных для нужной толщины панелей и требуемых условий механической обработки;
  5. в этих методах предполагается, что известен спектр нагружения. Некоторые вопросы, связанные с практическим применением методик интегрирования, рассмотрены в гл. XIV.


     Предыдущая  § 10.6. Заключение
     
    MYsopromat.ru - сопромат в режиме on-line
    Яндекс цитирования
    MYsopromat.ru - сопромат в режиме on-line