ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прогнозирование живучести по результатам ускоренных ресурс ных испытаний из "Сопротивление усталости и живучесть конструкций при случайных нагрузках (БР) " Расчет живучести на стадии проектирования сложных металлоконструкций типа статически неопределимых рам транспортных машин и другой подобной техники носит ориентировочный приближенный характер. Это связано с тем, что расчетным путем затруднительно выявить момент перехода материала конструкции из стадии накопления собственно усталостных повреждений в стадию роста усталостных трещин, тогда как каждая из этих стадий разрушения хорошо прогнозируется. Кроме того, расчетным путем трудно выявить отдельный элемент сложной металлоконструкции, в котором зарождается первая усталостная трещина, а также спрогнозировать порядок появления трещин в других элементах этой конструкции с- учетом влияния вновь появившихся трещин на кинетику трещин, возникших ранее. [c.224] И снижения их стоимости в определенной степени повышается интенсивность нагружения по сравнению с эксплуатационной. В этом случае необходимо выполнить пересчет полученных в ускоренном эксперименте закономерностей роста трещин на эксплуатационный режим нагружения, т. е. необходимо спрогнозировать живучесть металлоконструкций по результатам ускоренных ресурсных их испытаний. [c.225] В процессе ускоренных ресурсных испытаний фиксируются моменты и порядок зарождения трещин, а также выявляются закономерности их развития во времени (см. рис. 8.4). Регистрируемые при ускоренных ресурсных испытаниях трещины возникают неодновременно, развиваются с различными скоростями, взаимно влияют друг на друга и имеют различные допустимые размеры. На рис. 23.1 показана схема роста этих трещин. Приведенные зависимости будем в дальнейшем использовать для проведения количественных расчетов в рассматриваемом ниже примере. [c.225] Прогнозирование живучести сложных статически неопределимых металлоконструкций осложняется тем, что в зоне трещин процесс нагружения не является стационарным даже в случае общего стационарного нагружения конструкции в целом. Действительно, из основных закономерностей роста трещин в образцах металла, описанных в 5, следует, что ожидаемый рост трещины должен происходить ускоренно [при I (() 0], тогда как в действительности он может замедлиться и вообще прекратиться [при ЦО О]. Это объясняется перераспределением поля напряжений при появлении и росте трещины. Это перераспределение напряжений должно быть предварительно выявлено. [c.225] Из соотношения (23.1) следует, что в рассматриваемом случае уровень напряжений в зоне трещины постепенно понижается. [c.226] Из приведенных данных следует, что в рассматриваемом случае уровень напряжений в зоне трещин снижается по мере их роста до двух и более числа раз. Полученные скачки в уровнях напряжений могут быть сглажены, если рост трещин при ускоренных испытаниях (см. рис. 23.1) представить в виде плавных кривых, не имеющих точек перегиба. [c.226] Прогнозирование роста трещин и долговечности. Пусть известно, что при ускоренных ресурсных испытаниях конструкции уровень воздействий на нее был в определенной степени завышен (по напряжениям, например, в у раз) по сравнению с эксплуатационным режимом нагружения для этого режима нагружения требуется спрогнозировать рост трещин в исследуемой конструкции. [c.227] Поставленная задача может быть решена, если удастся вначале установить закономерность изменения напряжений в зонах трещин для эксплуатационного режима нагружения. После этого задача сводится к интегрированию кинетического уравнения роста трещин типа (5.5) в условиях, когда уровень напряжений во времени изменяется. [c.227] Если V 1, то длина трещины со временем неограниченно возрастает. На рис. 23.7 показаны варианты закономерностей роста трещин, соответствующие различным значениям параметра v-По (23.5) произведен пересчет закономерностей роста трещин для примера, показанного на рис. 23.1. В расчетах принято, что = 2. Результаты расчета представлены в виде графиков функций роста трещин на рис. 23.8. Из полученных данных следует, что рост трещин в эксплуатационном режиме нагружения значительно замедляется и при оо не превышает первоначальных значений более чем в 2 раза. [c.228] Таким образом, по результатам ускоренных ресурсных испытаний можно прогнозировать живучесть конструкций в эксплуатации. Возможны случаи, когда опасно прогрессирующие трещины в ускоренных испытаниях в эксплуатации развиваются лишь до определенного предела и становятся практически неопасными. Это явление можно назвать эффектом приспособляемости конструкции к развитию трещин. Рассмотренный выше случай линейного роста трещин в ускоренных ресурсных испытаниях легко обобщается на случай любой другой закономерности роста трещин. [c.229] Вернуться к основной статье