Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ДЛИТЕЛЬНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПЛАСТИН ПРИ ИЗГИБЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ

Локощенко А.М. 1 Фомин Л.В. 1
1 НИИ механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Исследуется рассеянное разрушение прямоугольной пластины при изгибе в условиях нестационарного сложного напряженного состояния с учетом влияния агрессивной сред. С помощью кинетической теории Ю.Н. Работнова определены времена до разрушения такой пластины при последовательном ступенчатом изгибе во взаимно перпендикулярных плоскостях. Проведено сравнение времен до разрушения при использовании скалярного и векторного параметров поврежденности и при использовании степенной и дробно-линейной моделей ползучести и длительной прочности. Исследованы отклонения суммы парциальных времен от единицы в случае кусочно-постоянной зависимости уровня изгибающего момента от времени. Показана аналогия с результатами испытаний на длительную прочность стержней при кусочно-постоянном растягивающем напряжении.
прямоугольная пластина
длительное разрушение
ступенчатый изгиб
скалярный параметр поврежденности
векторный параметр поврежденности
сумма парциальных времен
1. Локощенко А.М. Ползучесть и длительная прочность металлов в агрессивных средах. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. – 178 с.
2. Локощенко А.М. Моделирование ползучести и длительной прочности металлов: Монография. – М.: МГИУ, 2007. – 264 с.

При решении задач об изгибе стержней и пластин в присутствии агрессивной окружающей среды используется выражение интегрально средней концентрация lok01.wmfагрессивной среды в объеме стержня [1, 2]:

lok02.wmf

где lok03.wmf, lok04.wmf, Н – толщина поперечного сечения стержня, с – концентрация агрессивной среды, с0 = соnst – концентрация на поверхности стержня, D – коэффициент диффузии, t – время.

Исследуется рассеянное разрушение прямоугольной пластины при чистом изгибе в условиях нестационарного плоского напряженного состояния с учетом влияния агрессивной среды. Влияние агрессивной среды моделируется с помощью введения в определяющие и кинетические соотношения функции от интегрально средней концентрации элементов среды в материале пластины lok05.wmf. В качестве определяющих соотношений ползучести (при малых деформациях) используются или степенная, или дробно-линейная зависимости интенсивности скоростей деформаций ползучести lok06.wmf от интенсивности напряжений σu.

С помощью кинетической теории Ю.Н. Работнова определяются времена до разрушения такой пластины при последовательном приложении изгибающих моментов M1 и M2 во взаимно перпендикулярных плоскостях. Время до разрушения при использовании кинетического уравнения со скалярным параметром поврежденности ωsc определяется следующим образом:

lok07.wmf.

Для исследования постепенного рассеянного разрушения пластины с использованием векторного параметра поврежденности ωv рассмотрим следующую систему кинетических уравнений:

lok08.wmf,

lok09.wmf,

lok10.wmf,

lok11.wmf,

ω1 и ω2 – проекции вектора поврежденности на оси 1 и 2 в плоскости пластины. В результате расчета получены времена до разрушения для различных соотношений изгибающих моментов b = M2/M1. Анализ показывает, что времена до разрушения lok12.wmf и lok13.wmf удовлетворяют неравенству lok14.wmf при различных значениях b.

Дополнительно исследованы суммы парциальных времен S как при b > 1, так и при 0 < b ≤ 1. Показано, что эти суммы S удовлетворяют следующим неравенствам: S > 1 при M1 > M2 и 0 < S ≤ 1 при M1 ≤ M2. Проведена аналогия с результатами испытаний на длительную прочность стержней при кусочно-постоянном растягивающем напряжении.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 14-08-00528-a.


Библиографическая ссылка

Локощенко А.М., Фомин Л.В. ДЛИТЕЛЬНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПЛАСТИН ПРИ ИЗГИБЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 1-4. – С. 639-640;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34869 (дата обращения: 24.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074