ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эквивалентные характеристики предельного состояния материала из "Безопасное усталостное разрушение элементов авиаконструкций " Рассмотренные выше параметры внешнего воздействия на материал, изменение геометрических характеристик элемента конструкции в отдельности и все вместе оказывают воздействие на материал через изменение условий протекания пластической деформации. Однако во всех ситуациях соблюдается подобие условий страгивания трещины доминирует нормальное раскрытие берегов трещины (тип I) и в ее вершине в срединных слоях образца или элемента конструкции имеет место объемное напряженное состояние. Минимальная работа разрушения будет определяться максимальной величиной предела текучести, как это следует из условия (2.25). Она достигается при идеально хрупком разрушении материала. Такая ситуация может быть реализована в условиях динамического нагружения, когда материал не успевает реализовать пластические свойства, а также за счет снижения температуры окружающей среды до критической температуры хрупкости. [c.117] Соотношение (2.28) показывает, что при различном сочетании скорости деформации и температуры нагружения, коп орые весьма далеки от тестовых (стандартных) условий нагружения, могут быть реализованы такие сочетания, когда поправочные функции будут взаимно компенсировать свое влияние на вязкость разрушения материала. Такая ситуация будет далее рассматриваться как эквивалентная тестовым условиям нагружения материала, а получаемые характеристики разрушения будут эквивалентны таковым, но определенным для тестовых (стандартных) условий нагружения. [c.117] Представленные выше соотношения (2.21)-(2.23) включают в себя аналогичные поправки на геометрические факторы, комбинированное (многоосное) нафужение и др. Фактически предельное состояние материала с трещиной может быть изменено в широких пределах за счет изменения условий нагружения при одной и той же величине вязкости разрушения, 1соторая определена в стандартных условиях опыта. Это означает, что одна и та же критическая длина в момент страгивания трещины может быть реализована при разном уровне критического напряжения Сс, раскрывающего берега трещины. [c.117] Согласно соотношению (2.31), предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной достигается в эксплуатации при том же уровне напряжения, которое конструктор закладывал в расчет, если им были з тены все те факторы, что были реализованы в момент страгивания трещины. Различие расчетной и реализованной величины уровня напряжения в момент разрушения элемента конструкции определяется факторами, которые оказали влияние на работу разрушения, но не рассматривались конструктором при проведении оценок допустимого уровня напряжения. [c.118] Начальную величину ( fi )o выбирают произвольно, в зависимости от способа определения и последующих методов ее воспроизведения. Так, например, при использовании рентгеновского метода оценки вязкости разрушения по размеру зоны пластической деформации под поверхностью излома начальную величину (К[с)о рассматривают для толщины листа, при которой реализуется плоское напряженное состояние материала. Размер зоны в этом слз чае определяют по соотношению (2.3). С возрастанием толщины листа глубина (высота) зоны уменьшается в 15 раз, что соответствует почти 4-кратному изменению вязкости разрушения [101]. [c.118] Таким образом, предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной в эксплуатации достигается при некотором уровне эквивалентной вязкости разрушения материала. В результате этого предельная длина трещины может быть отлична от той, что соответствует стандартным условиям испытаний материала. Это отличие полностью определяется величинами поправочных функций на реализуемые условия нагружения. Введение представления об эквивалентных характеристиках материала для описания его поведения в условиях эксплуатации позволяет после разрушения элемента конструкции проводить оценку значимости факторов эксплуатационного воздействия на материал в момент его разрушения. [c.118] Вернуться к основной статье