Определение характеристик сопротивления многоцикловой усталости металлов с позиции уточненных подходов линейной механики разрушений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.06, доктор технических наук Доможиров, Леонид Иванович
- Специальность ВАК РФ01.02.06
- Количество страниц 402
Оглавление диссертации доктор технических наук Доможиров, Леонид Иванович
ВВЕДЕНИЕ.
1. МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ (литературный обзор).
1.1. Сопротивление усталостному разрушению металлов (основные понятия).
1.2. Общие положения механики разрушения.
1.3. Закономерности развития усталостных трещин.
1.4. Особенности развития коротких трещин при циклическом нагружении.
1.5. Влияние структурных факторов, на циклическую трещиностойкость металлов.„.
1.6. Выводы по литературному обзору и задачи исследования.
2. РАЗВИТИЕ ПОДХОДОВ МЕХАНИКИ КОРОТКИХ ТРЕЩИН НА БАЗЕ РЕШЕНИЯ УПРУГОЙ ЗАДАЧИ О РАСПРЕДЕЛЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ
В ВЕРШИНЕ ТРЕЩИНЫ.
2.1. Распределение упругих напряжений в концевой зоне трещины.
2.2. Оценка протяженности пластической зоны в вершине трещины.
2.3. Приведенный коэффициент интенсивности напряжений К^
2.4. Выводы к главе.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ ТРЕЩИН
НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ И ПОРОГОВЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ.
3.1. Теоретический анализ влияния коротких трещин на предел выносливости металлических материалов.
3.2. Влияние длины трещины на пороговый коэффициент интенсивности напряжений.
3.3. Обобщенное уравнение для оценки влияния трещин на предел выносливости материалов.
3.4. Исследование влияния трещиноподобных дефектов на сопротивление усталости стали 06Х12НЗД.
3.5. Выводы к главе.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ РАЗВИТИЯ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН
МАЛОЙ ДЛИНЫ.
4.1. Влияние уровня напряжений на скорость развития усталостных трещин.
4.2. Исследование влияния уровня напряжений на скорость развития усталостной трещины в стали 06Х12НЗДЛ.
4.3. Влияние свойств поверхностного слоя металлов на развитие малых усталостных трещин.
4.4» Развитие усталостных трещин у вершины надреза.
4.5. Выводы к главе.
5. АНАЛИЗ ЯВЛЕНИЙ УСТАЛОСТИ НА ОСНОВЕ ПОДХОДОВ
МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ.
5.1. Обобщенная кривая усталости материалов.
5.2. Ускоренная расчетно-экспериментальная оценка предела выносливости гладких образцов.
5.3. Определение характеристик сопротивления усталости материала при небольшом числе испытываемых объектов.
5.4. Выводы к главе.
6. ВЛИЯНИЕ АСИММЕТРИИ ЦИКЛА НАГРУШШИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ
УСТАЛОСТНОМУ РАЗРУШЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ.
6.1. Теоретический анализ влияния протяженности трещин на чувствительность предела выносливости материалов к асимметрии цикла нагружения. 28?
6.2. Связь между коэффициентом Ч^ и пределом выносливости при симметричном цикле нагружения.
6.3. Оценка влияния средних напряжений на сопротивление усталости с учетом масштабного эффекта.
6.4. Выводы к главе.
7. РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ МНОГОЦИКЛОВОМ НАГРУ1ЕНИИ
С УЧЕТОМ ДЕФЕКТОВ ТИПА ТРЕЩИН.
7.1. Определение долговечности на стадии развития усталостной трещины.
7.2. Долговечность образцов из стали 06Х12НЗД с исходными трещиноподобньши надрезами.
7.3. Расчеты по коэффициентам запаса прочности.
7.4. Выводы к главе.••.•.•.«•••••.•.••».«•.••••
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры», 01.02.06 шифр ВАК
Циклическая прочность и трещиностойкость конструкционных магниевых сплавов при воздействии вакуума и низкой температуры1983 год, кандидат технических наук Сердюк, Владимир Александрович
Теория и методы расчета сопротивления усталости металлических конструкций грузоподъемных машин1997 год, доктор технических наук Манжула, Константин Павлович
Прогнозирование характеристик усталостной прочности металлов с учетом модифицированных поверхностных слоев2000 год, доктор технических наук Щипачев, Андрей Михайлович
Комплексное развитие методов определения механических свойств металлических материалов с целью их эффективного использования в промышленности, на транспорте и в строительстве1998 год, доктор технических наук в форме науч. докл. Гудков, Анатолий Александрович
Влияние структурного состояния на кинетику локализованного усталостного разрушения конструкционных сталей2008 год, доктор технических наук Дронов, Виктор Степанович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение характеристик сопротивления многоцикловой усталости металлов с позиции уточненных подходов линейной механики разрушений»
Большинство разрушений элементов конструкций и деталей машин вызвано усталостью материалов, представляющей собой процесс накопления повреждений (зарождение усталостной трещины) и развития усталостной трещины до критического размера.
Явления усталости в традиционных подходах, развиваемых уже более ста лет, описываются обычно на основании различных усредненных характеристик материала, определяющих состояние макрообъемов тела. Основные характеристики сопротивления усталости, необходимые для выбора материала и определения размеров деталей, в рамках этих подходов обычно устанавливаются по результатам испытаний гладких полированных образцов небольших размеров.
Неоднородность свойств отдельных структурных элементов поликристаллических материалов, большое количество разнообразных дефектов, присущих как самому материалу, так и появляющихся в процессе изготовления деталей машин и элементов конструкций, обуславливают локальный характер усталостного разрушения, зарождение усталостной трещины на раннем этапе циклического нагружения и доминирование процесса развития усталостной трещины в формировании характеристик сопротивления усталости материалов.
Наличие исходных дефектов материала, а также появление дефектов и повреждений при изготовлении оборудования и его эксплуатации необходимо учитывать при оценке свойств материалов и расчетах на прочность для обеспечения высокой надежности и долговечности оборудования. Эта проблема особенно актуальна для современных машин и конструкций, которые характеризуются повышенными мощностями и уровнем нагруженности и при изготовлении которых широко используются высокопрочные материалы, обладающие, как правило, повышенной чувствительностью к дефектам, а аварии и разрушения некоторых из них могут привести к большим людским и материальным потерям или к невосполнимым экологическим последствиям.
К настоящему времени достаточно полно разработаны критерии усталостного разрушения и методы расчетов на прочность, а также методы оценки характеристик циклической трещиностойкости материалов, базирующиеся на подходах линейной механики разрушения (ЛМР). В ЛМР принимается асимптотический характер распределения напряжений у вершины трещины, который описывается единственным параметром - коэффициентом интенсивности напряжений К-^ (для трещин нормального отрыва). Однако подходы ЛМР в силу ограничений, возникающих из-за асимптотического представления распределения напряжений у вершины трещины, применимы для случаев, когда протяженность зоны нелинейности (пластической зоны) в вершине трещины оказывается существенно меньше самой трещины. Для пластичных сталей это условие соблюдается для трещин протяженностью выше 0,2 - 2 мм, которые, как правило, не допускаются в ответственных элементах конструкций и машин. В связи с этим подходы ЛМР используются главным образом для определения характеристик циклической трещиностойкости материалов и поверочных расчетов на прочность при наличии макротрещин.
Исходные дефекты материала в большинстве случаев имеют небольшие размеры и большая часть долговечности тела с такими . дефектами приходится на небольшое подрастание усталостной трещины. В связи с этим характеристики сопротивления усталостному разрушению многих материалов будут определяться кинетикой развития коротких трещин.
Различным проблемам механики разрушения тел с короткими трещинами посвящены работы отечественных и зарубежных ученых (А.Н. Васю-тин, H.A. Махутов, Е.М. Морозов, A.B. Прокопенко, О.Н. Романив, М.Н. Степнов, В.Т. Трощенко, X. Китагава, Дж. Лэнкфорд, К. Миллер, К. Танака, Т. Топпер, М. Эль-Хаддад и др.). Результаты экспериментальных исследований показали, что короткие трещины по сравнению с длинными могут развиваться при значениях К^, меньших чем и имеют аномальный характер развития при напряжениях выше порогового уровня.
Для описания развития коротких трещин разработаны различные модели, наибольшую известность из которых получила модель Эль-Хаддада и Топпера. Ими предложено увеличивать длину трещины в на величину £ определяемую на основании предела выносливости гладких образцов, и описывать развитие трещины ( 6 + ¿0 ) в соответствии с известными подходами ЛМР. Особенности развития малых трещин в этих моделях связываются с размерами трещин и описываются соотношениями, ряд параметров которых определяется экспериментально на образцах гладких или с короткими трещинами. Это ограничивает и затрудняет применение на практике таких моделей. Некоторые из них к тому же не имеют достаточно четкого физического обоснования,
При оценках характеристик сопротивления усталости с учетом трещин последние рассматриваются в качестве причины, снижающей усталостные свойства материала, а усталостные свойства гладких образцов считаются базовыми характеристиками материала, относительно которых и проводится учет влияния трещин. Такое положение вызвано особенностями моделей, описывающих развитие коротких трещин, и рядом других причин. Так, в одних моделях материал гладких образцов принимается бездефектным - 0) и их характеристики например, предел выносливости) считаются константами материала и входят в соответствующие аналитические соотношения. Ряд моделей приводит к оценкам протяженности исходных трещин в гладких образцах, значительно превышающим размеры характерного элемента микроструктуры, что не отвечает принятым представлениям об усталостном разрушении поликристаллических материалов. Еще одной причиной является сложность идентификации протяженности исходных трещин в гладких образцах.
Представление характеристик сопротивления усталости гладких образцов с позиций механики разрушения позволит рассматривать протяженность исходной трещины в качестве одной из основных характеристик материала, определяющих его усталостные свойства, и перейти от качественного или эмпирического к аналитическому описанию влияния дефектов и повреждений типа трещин на сопротивление усталости.
Основная цель работы состояла в разработке научных основ, аналитических и расчетно-экспериментальных методов определения характеристик сопротивления многоцикловой усталости металлов с учетом дефектов и повреждений типа трещин различной протяженности с позиций механики разрушения. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
- усовершенствовать подходы ЛМР путем учета несингулярных членов для адекватного описания развития больших и малых трещин;
- провести теоретический анализ влияния протяженности трещин на предел выносливости и пороговый коэффициент интенсивности напряжений;
- исследовать развитие усталостных трещин при повышенных уровнях номинальных напряжений;
- разработать подходы определения характеристик сопротивления усталости гладких образцов с позиций механики разрушения;
- провести теоретический анализ влияния асимметрии цикла наг-ружения на сопротивление усталостному разрушению;
- определить масштабную зависимость предела выносливости при асимметричных циклах нагружения;
- разработать комплекс расчетно-экспериментальных методов определения характеристик сопротивления усталостному разрушению с учетом индивидуальных свойств исследуемых объектов (образцов);
- разработать рекомендации по расчету живучести и коэффициентов запаса прочности деталей машин и элементов конструкций с учетом дефектов и повреждений типа трещин, имеющих небольшие размеры.
- g
Разработка подходов механики разрушения, применимых при упругом деформировании тела для трещин различной протяженности, проведена с учетом несингулярных членов, входящих в точное решение краевой задачи линейной теории упругости о распределении напряжений в зоне трещины. В качестве параметра, контролирующего кинетику усталостной трещины принят размер пластической зоны в вершине трещины, что позволяет учесть влияние всех компонент тензора напряжений на развитие трещины. На основании учета вклада несингулярных членов в расчетные оценки протяженности пластической зоны в вершине трещины получены соотношения, адекватно описывающие развитие больших и малых трещин и принимающие при низких уровнях нагрузки вид известных в JIMP уравнений.
На примере бесконечной пластины с центральной трещиной, подвергнутой растяжению на бесконечности, проведен анализ распределения напряжений с учетом несингулярных членов. Расчетные оценки протяженности пластической зоны в вершине трещины с учетом несингулярных членов свидетельствуют о том, что размеры этой зоны зависят не только от коэффициента интенсивности напряжений К^, как это принимается в JIMP, но и от относительного уровня напряжений (У/с^у.
На основании принятого положения о связи кинетики усталостной трещины с протяженностью пластической зоны в ее вершине и уточненных оценок размеров этой зоны в качестве параметра, контролирующего рост трещины произвольной длины, вводится приведенный коэффициент интенсив* * ности напряжений К-^. Параметр К^ однозначно определяет протяженность пластической зоны в вершине трещины произвольной длины и по своему физическому содержанию является деформационным критерием развития трещин. Характеристики циклической трещиностойкости, определяемые на ос* новании параметра К-^, инвариантны по отношению к размерам трещин и при заданных условиях испытаний являются постоянными материала.
Получены фундаментальные аналитические соотношения, устанавливающие связь предела выносливости с протяженностью трещины и с другими характеристиками материала. Предложено обобщенное уравнение, описывающее единой кривой зависимость предела выносливости различных металлических материалов от протяженности трещин. Оно инвариантно по отношению к размерам образцов и позволяет установить протяженность исходных трещин в гладких образцах. На основании полученных уравнений установлены границы размеров трещин, не влияющих на предел выносливости, и проведен анализ причин изменения соотношения между пределами выносливости и текучести для сталей разного уровня прочности.
Проведенным анализ влияния уровня напряжений на развитие усталостных трещин показал, что скорость роста трещин зависит не только от коэффициента интенсивности напряжений Кр как следует из подходов ЛШ3» но и от уровня относительного напряжения Получены соотношения, описывающие развитие усталостных трещин на среднем участке кинетической диаграммы усталостного разрушения с учетом влияния уровня напряжений. Показано, что особенности развития физически коротких трещин не связаны с их размерами, а определяются повышенным уровнем напряжений, необходимым для развития таких трещин.
Разработаны модели развития усталостных трещин в поверхностном слое тела к вблизи концентраторов,•учитывающие пониженный уровень предела текучести материала в поверхностном слое тела и повышенный уровень местных напряжений в зоне концентратора.
С позиций механики разрушения проведен анализ влияния асимметрии цикла нагружения на сопротивление усталости и установлены характеристики материала, определяющие чувствительность предела выносливости к средним напряжениям. Подучены аналитические соотношения, которые устанавливают связь коэффициента , описывающего относительное изменение предела выносливости при переходе от симметричного цикла, нагружения к отнулевому, с размерами трещин и другими характеристиками материала.
Установлены причины разного уровня коэффициента и различный характер влияния прочностных свойств сталей на коэффициент У^ для образцов гладких и с макротрещиннами. Для практического применения получены аналитические соотношения, связывающие коэффициент У^ с относительным уровнем предела выносливости (51//<3"г • Параметр позволяет учесть влияние различных факторов (свойств материала, технологии изготовления образцов или деталей, условий их испытаний и эксплуатации и т.п.) на величину У^ . На основании данных о влиянии размеров образцов на предел выносливости (масштабный эффект) при симметричном цикле нагружения и разработанных методов оценки влияния средних напряжений на сопротивление усталости исследован масштабный эффект при асимметричных циклах нагружения.
Разработаны принципиально новые подходы для определения характеристик сопротивления усталости тел (образцов) при различной пов-режденности материала. Эти подходы базируются на экспериментально подтвержденном положении об описании с достаточной для практических целей точностью единой кривой (обобщенной кривой усталости) связи между долговечностью образцов с исходными однотипными трещинами различной протяженности и приведенным коэффициентом интенсивности * напряжений Обобщенная кривая усталости объединяет классические подходы и методы механики разрушения при представлении характеристик сопротивления усталости и позволяет установить долговечность на заданном уровне нагрузки при известной протяженности исходной трещины или определить размеры начальной трещины в исследуемом объекте на основании данных о его долговечности.
Разработан ускоренный расчетно-экспериментальный метод определения характеристик сопротивления усталостному разрушению гладких образцов. На основании данных о долговечности образцов и обобщенной кривой усталости определяется величина £0 (протяженность исходной трещины), отражающая индивидуальные свойства конкретного образца. На основании найденных значений €ь определяются эмпирические функции распределения предела выносливости и долговечности на заданных уровнях напряжений, а также строится еемейство кривых усталости для заданных вероятностей разрушения. Разработанный метод позволяет значительно сократить количество образцов и время испытаний при исследовании рассеяния характеристик сопротивления усталостному разрушению.
Методами численного интегрирования проведены расчеты долговечности пластин с центральной и односторонней боковой трещинами с учетом изменения поправочной функции У(£), входящей в выражения для Кр и при различных значениях предельного уровня Кр соответствующего моменту окончательного разрушения, и определены ошибки при расчетах живучести деталей машин и элементов конструкций, связанные с неучетом изменения поправочной функции У(£) и использованием приближенных значений циклического коэффициента вязкости разрушения .
Разработаны рекомендации по расчетам на прочность деталей машин и конструкций по коэффициентам запаса прочности с учетом технологических дефектов и эксплуатационных повреждений типа трещин, имеющих небольшие размеры. Представлены диаграммы для определения коэффициента запаса прочности по длине трещины п^ при заданных значениях коэффициента запаса прочности по напряжениям п^ , а также диаграммы для определения протяженности допускаемых дефектов при заданных значениях и п^. Показана зависимость коэффициента пе от уровня прочности сталей.
I. МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ИРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНШ
Похожие диссертационные работы по специальности «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры», 01.02.06 шифр ВАК
Кинетика усталостных трещин в поле технологических остаточных напряжений2007 год, доктор технических наук Кольцун, Юрий Иванович
Мезоскопическая субструктура и механизм усталостного разрушения поликристаллов дуралюмина с макроконцентратами напряжений1998 год, кандидат технических наук Кибиткин, Владимир Васильевич
Кинетика множественного разрушения сталей при статическом и циклическом нагружении2006 год, кандидат технических наук Тютин, Марат Равилевич
Зависимость пределов выносливости элементов крановых металлоконструкций от их размеров1984 год, кандидат технических наук Мпандей, Басима Донго
Контроль и прогнозирование индивидуального сопротивления усталости деталей машиностроения на основе кинетики пассивных тепловых полей2000 год, доктор технических наук Куриленко, Георгий Алексеевич
Заключение диссертации по теме «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры», Доможиров, Леонид Иванович
Основные результаты и выводы диссертационной работы заключаются в следующем:
1. Усовершенствованы подходы линейной механики разрушения путем учета несингулярных членов, входящих в известное решение упругой задачи о распределении напряжений в зоне трещины. Учет несингулярных членов снимает ограничения на протяженность пластической зоны в вершине трещины относительно размеров трещины, что позволяет использовать усовершенствованные подходы линейной механики разрушения для описания кинетики усталостных трещин произвольной длины при упругом деформировании тела.
2. В качестве параметра, контролирующего развитие усталостных трещин выбрана протяженность пластической зоны в вершине трещины с£р. Выбор параметра с£р для описания кинетики трещин основан на определяющей роли локальных пластических деформаций в развитии усталостных трещин. Принимается, что скорость распространения усталостных трещин различной длины в заданном материале будет одинаковой при равных значениях с£р.
3. На основании оценок протяженности пластической зоны в вершине трещины с учетом несингулярных членов в качестве параметра, описывающего кинетику трещин нормального отрыва обосновано использование приведенного коэффициента интенсивности напряжений Kj. Соотношения на основе параметра К^ адекватно описывают развитие больших и и малых трещин и при низких напряжениях принимают вид известных в линейной механике разрушений уравнений.
Характеристики циклической трещиностойкости, определяемые на основании параметра Кр инвариантны по отношению к размерам трещин и при заданных условиях испытаний являются постоянными материала, что позволяет описывать развитие физически коротких трещин через характеристики циклической трещиностойкости, определяемые по принятым методикам на образцах с длинными трещинами.
4. Получены аналитические соотношения, которые описывают связь предела выносливости с протяженностью трещин произвольной длины и устанавливают характеристики материала, определяющие его усталостные свойства. В общем случае предел выносливости материала определяется циклическим пределом текучести & т » пороговым коэффициентом интенсивности напряжений К^ , коэффициентом Пуассона ^ и протяженностью трещины в. .
Эти соотношения приводят к конечным значениям предела выносливости при в =0. На основании их установлены размеры трещин, которые практически не влияют на предел выносливости материала.
5, Предложено обобщенное уравнение, которое через параметр где £ * - 0 Д (К^/Ц,. )*% описывает единой кривой зависимость относительного предела выносливости различных материалов от условной протяженности трещины ¿/С
Показано, что для гладких образцов диам. 7-10 мм из деформируемых сталей расчетные значения предела выносливости соответствуют экспериментальным данным при представлении исходных дефектов материалов в виде трещин, протяженность которых сопоставима с размерами характерного элемента микроструктуры.
Установлено, что для гладких образцов из низкопрочных сталей * < 1 и их предел выносливости практически не зависит от исходных дефектов материала, а определяется только пределом текучести.
Для высокопрочных сталей в./€■ * = 8-20 и их предел выносливости слабо зависит от предела текучести, а определяется главным образом протяженностью исходных дефектов и пороговым коэффициентом интенсивности напряжений К ^. и. Получены аналитические соотношения для описания диаграмм предельных амплитуд напряжений и определения коэффициента чувствительности предела выносливости к асимметрии цикла нагружения с учетом трещин различной протяженности.
Установлены характеристики материала, определяющие величину Показано, что коэффициент Ч^ зависит от протяженности трещины £ , циклического предела текучести (5^ т , порогового коэффициента интенсивности напряжений К^ и коэффициента V » характеризующего влияние асимметрии нагружения надК^ . Показано, что увеличение С, » V и снижение К^ приводят к повышению коэффициента
7. Для практического применения предложено аналитическое соотношение, связывающее коэффициент с относительным пределом выносливости /(¿т. Уменьшение (Х.^ приводит к увеличению коэффициента . Параметр <51у позволяет учесть влияние различных факторов (свойств материала, технологий изготовления образцов и деталей, условий их испытаний и эксплуатации и т.п.) на величину У& .
8. Проведена оценка масштабной зависимости предела выносливости при асимметричных циклах нагружения. Установлено усиление масштабного эффекта с увеличением асимметрии цикла нагружения, что связано с повышением чувствительности предела выносливости более крупных образцов к средним напряжениям из-за увеличения протяженности исходных дефектов.
Разработан метод оценки масштабного эффекта при отнулевом цикле нагружения на основании данных о зависимости предела выносливости от размера образцов при симметричном цикле нагружения и оценках коэффициента чеРез параметр СС / /З^г •
У. Разработаны модели развития усталостных трещин в поверхностном слое тела и вблизи концентраторов напряжений, в соответствии с которыми ускоренное развитие трещин связывается с повышенным уровнем относительного напряжения (о/&т . В первом случае высокие значения
10. Обосновано и экспериментально подтверждено положение об описании с достаточной для практических целей точностью единой кривой (обобщенной кривой усталости) связи между долговечностью образцов с исходными трещинами различной протяженности и приведенным коэффи циентом интенсивности напряжений К^.
Обобщенная кривая усталости объединяет традиционные подходы и методы механики разрушения при представлении характеристик сопротивления усталости. Она позволяет установить долговечность при известных параметрах трещины или определить размеры исходной трещины ¿0 в конкретных образцах (телах) по результатам их усталостных испытаний.
Применительно к гладким образцам расчетный параметр £0 представляет собой локальные ослабленные зоны (исходные дефекты) материала, которые являются источниками усталостного разрушения. Параметр ¿0 отражает индивидуальные свойства каждого образца и является случайной величиной. Разброс значений в0 характеризует неоднородность структуры материала и его локальных свойств в зоне зарождения усталостной трещины.
11. Разработаны принципиально новые расчетно-экспериментальные методы определения характеристик сопротивления усталостному разрушению исследуемых объектов (образцов), базирующиеся на обобщенной кривой усталости. Они позволяют определить предел выносливости и построить кривую усталости по результатам испытаний одного образца, а также значительно сократить количество образцов и время их испытаний при исследований рассеяния характеристик сопротивления усталостному разрушению.
12. Разработаны практические рекомендации по расчетам на прочность при переменных нагрузках деталей машин и элементов кострукций с учетом дефектов типа трещин, имеющих небольшие размеры.
Определены значения протяженности исходных трещин и уровни долговечности, применительно к которым расчеты живучести можно проводить без учета изменения поправочной функции У(в), входящей в выражения для коэффициента интенсивности напряжений, и при использовании приближенных значений коэффициента циклической вязкости разрушения К .
Представлены диаграммы, устанавливающие связь коэффициента запаса прочности по длине трещины ГЪ^ с коэффициентом запаса прочности по напряжениям п^ , пределом текучести материала и протяженностью исходных дефектов типа трещин. Они позволяют определить значения Пр при заданном уровне п^ и известных размерах трещин или установить протяженность допускаемых дефектов типа трещин при заданных значениях коэффициентов П^ и П^ .
Показано, что коэффициент зависит от предела текучести материала и с его увеличением п^ уменьшается при прочих равных условиях. В связи с этим принимаемые обычно значения П^ = 2-4 при наличии трещин протяженностью 0,5-1 мм обеспечивают достаточный запас прочности по размерам трещин лишь для деталей из низкопрочных сталей ( 1,5-3 при <от< 400 МПа). Для деталей из высокопрочных сталей ( 0>т > 1000 МПа) /?,< 0,5-1 и, следовательно, расчеты на прочность по коэффициенту П^ не обеспечивают надежную работу машин и конструкций в этом случае.
Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Доможиров, Леонид Иванович, 1998 год
1. Алехин В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука, 1983. - 280 с.
2. Анохин А.А., Георгиев М. Н., Минаев В. Н., Морозов Е. М. Определение предела трещиностойкости пластичных сталей в тонких сечениях // Завод, лаб. 1985. - № 8. - С. 69 - 71.
3. Анохин А. А., Козлов В. Н. Экспериментальные методы оценки трещиностойкости в области малых трещин // Завод, лаб. 1990.е 3. С. 57 - 61.
4. Баренблат" Г. И. Математическая теория равновесия трещин, образующихся при хрупком разрушении // Прикл. матем. и технич. физика. 1961. - !Р 4. - С. 13" - 20.
5. Берштейн М. Л», Займовский В. А. Структура и механические свойства металлов. Й.: Металлургия, 1970. - 472 с.
6. Биверс К. Некоторые особенности роста усталостных трещин в металлах к сплавах. В кн.: Механика разрушений (разрушение конструкций) . - М.: Мир, 1980. - С. 51 - 58.
7. Бичем К. Д. Микропроцессы разрушения. В кн.: Разрушение. Т. I,-М.: Мир, 1973. - С. 265 - 375.
8. Ботвина Л.Р., Клевцов Г. В., Маркочев В. М., Бобринский А. П. О корреляции размера циклической зоны пластической деформации и скорости усталостного разрушения стали 15Х2НМФА при низких температурах // Пробл. прочности. 1982. - $ 7. - С. 27 - 30.
9. Бот вина Л. Р., Коган И. С., Лимарь Л. В. Рост малых усталостных трещин в образцах с надрезами // Физ.-хим. механика материалов.-1984. $ I. - С. 77 - 81.
10. Бразерс А. Дж., Юкава С. Распространение усталостной трещины в низколегированных термообработанных сталях // Труды АОШ. Теоретические основы инжея. расчетов. 1967. - Р I. - С. 24 - 34.
11. П. Браун У., Сроули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.: Мир, 1972. - 246 с.
12. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980. - 367 с.
13. Васильченко Г.С. Критерии прочности тел с трещинами при квазихрупком разрушении материала // Машиноведение. 1978. - $ 6. -С. 103 - 106.
14. Васильченко Г.С., Кошелев П.Ф. Практическое применение механики разрушения для оценки прочности конструкций. М.: Наука,1974. 147 с.
15. Васютин А.Н. Критерии упругопластического разрушения применительно к коротким трещинам // Завод, лаб. 1985. - № 4. - С. 71 -73.
16. Васютин А. Н. 0 критериях прочности материала при наличии коротких трещин // Физ.-хим. механика материалов. 1988.3. С. 68 - 75.
17. Васютин А. Н. Распространение физически коротких усталостных трещин и долговечность элементов конструкций. Сообщение I и 2. // Пробл. прочности. 1990. - Ш 9. - С. 3 - II.
18. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения металлов, М.: Металлургия, 1984. - 280 с.
19. Воеиковеки 0. Рост усталостной трещины в трубопроводной етади Х-65 при испытаниях с низкой частотой в соленой и пресной воде /7 Труды А0Ш. Теоретические основы инжен. расчетов.1975. £ 4. - С. £2 - 20.
20. Гальперин М. Я. Характеристики выносливости металлов на двух стадиях усталостного разрушения и различных базах испытаний // Пробл. прочности. 1978. - (Р 5. - С. 22-35.
21. Гельмиза В. И., Шур Д. М. 0 корреляции мезду работой разрушенияобразцов с трещиной и характеристикой вязкости разрушения материала в^ Н Пробл. прочности. 1974. - Р 5. - С. 85 - 87.
22. Георгиев М. Н. Исследование характеристик трещиностойкости для обоснования выбора материала и расчета на прочность. В сб.: Унификация методов испытаний материалов на трещиностойкость. Вып. 2. - М.: Изд. Стандартов, 1982. - С. 76 - 81.
23. Георгиев М. Н., Данилов Т. Н., Минаев В. Н., Федоров В. №. Влияние коэффициента асимметрии цикла нагружения на кинетику развития трещин // Завод, лаб. 1978. - Р 6. - С. 743 - 745.
24. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости) разрушения при статическом нагружении. -М.: Изд. Стандартов, 1983. 61 с.
25. Гордеева Т. А., Жегина И. П. Анализ изломов; при оценке надежности материалов. М.; Машиностроение, 1978. - 200 с.
26. Горицкий В. М., Терентьев В. Ф. Структура и усталостное разрушение металлов* М.: Металлургия, 1980. - 207 с.
27. Гудков А. А., Зотеев В. С. Влияние частоты нагружения циклической нагрузки на скорость распространения усталостной трещины // Пробл. прочности. 1975. - ¿Р 6. - С. 44 - 47.
28. ГуревичС. Е., Едидович Л. й. 0 скорости распространения трещин и пороговых значениях коэффициента интенсивности напряжений в процессе усталостного разрушения // Усталость и вязкость разрушения металлов. М.: Наука, 1974. - С. 36 - 78.
29. Гурьев А. В., Маловечко Г. В. О механизме микропластичности поликристаллических сплавов / / Металловедение и прочность материалов. Волгоград, 1970* - С. 5 - 19.
30. Гурьев А. В., Митин В. Я. Особенности развития локальных микронеоднородных деформаций и накопление повреждений в углеродистых сталях // Пробл. прочности. 1978. - Р И. - С. 19 - 23.
31. Гурьев А. В.» Мишфев Г. М., Хесин Я. 06 обратимости пластической деформации при повторно-переменных нагружениях /7 Металловедение и прочность материалов. Волгоград, 1970.1. С. 62 70.
32. Гурьев А. В., Столяров Г. Г». Микроскопические исследования развития полос скольжения и закономерностей накопления повреждаемых мест з стали при усталостных испытаниях /У Прочность металлов при циклических нагрузках. М.: 196?. - С. 71 - 76.
33. Еленевский Д. С.» Шнэрсон Л. ->!. Выносливость стальных деталей с химико-термическим упрочнением при асимметричных циклах каг-ружения //Вест, машиностроения. 1960. - № 10. - 0. 17 - 22.
34. Зайцев Г. 3., Аронсои А.Я. Усталостная- прочность деталей гидротурбин. М.: Машиностроение, 1975. - 160 с.
35. Зотеев 3. С. Распространение усталостных трещин в стальных цилиндрических образцах с естрш кольцевым надрезом // Пробл. прочности. 1984. - № 2. - С. 20 - 25.
36. Зэн С., Шапер М., Зэлигер Я. Описание поведения малых усталостных трещин // Физ.-хим. механика материалов. 1989. - № 5. -С. 18 - 22.
37. Иванова В. С. Усталостное разрушение металлов. М.: Метадяург-издат, 1963. - 272 с.
38. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. -М.: Металлургия, £975. 454 с.
39. Иванова В. С., Ботвина Л. Р., Маслов Л. Й, Фрактографические$ X 'особенности усталостных изломов и вязкость разрушения // -усталость и вязкость разрушения металлов. М.: Наука, 1974.
40. Иванова В. С., Масло в Л. , ботвина 31. Р. Фрактографическиеособенности и вязкость разрушения стали при циклическом нагру-яении /У Пробл. прочности. 1972. - Ш 2, - С. 37 - 41.
41. Ивлев Д. Д. О силовом и энергетическом критериях разрушения (обзор) // Прикладная механ. и технич. физика. 1967, - № б. -С. 88 - 128.
42. Ирвин Дж. Р. Линейная механика разрушения, переход от вязкого разрушения к хрупкому и методы контроля разрушения // Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.: Мир, 1970. - С. 225 - 244.
43. Ирвин Дж., Парис П. Основы теории роста трещин и разрушения // Разрушение. Т. 3. Мир, 1976. - С. 17 - 66.
44. Каплун А. Б. Влияние параметров цикла нагружения на рост усталостных трещин (обзор) /7 Физ.-хим. механика материалов. -1975. Р4. - С. 58 - 68.
45. Карман К. М., Кетлиы Дж. М. Распространение трещин при малоцикловой усталости высокопрочных сталей // Труды АОИМ. Теоретические основы мнжен. расчетов. 1966. - № 4. - С. 117 - 121.
46. КейЕ II. Дж., 11ланкет Р., Хитчинсок Т. Е. Скорости распространения усталостной трещины в дюралюминии при простом изгибе /7 Труды кОШ. Теоретические основы инжен. расчетов* 1975.2. С. 88 - 97.
47. Кобаяши А. Исследование разрушения поляризационно-оптическим методом // Разрушение. Т. 3. М.: Мир, 1976. - С. 352 - 411.
48. Ковчик С. Е., Ризшчук Р.В. Определение сопротивления хрупкому разрушению материален по деформационному критерию // Физ.-хш. механика материалов. 1985. - ^2. С. 76 - 79.
49. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенке в А. П. Расчеты, деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.
50. Кокшаров Я.И. Коэффициенты интенсивности напряжений и трещине-стойкость при смешанных моделях разрушения. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1987. - 18 с.
51. Кокшаров И. Двухпараметрический подход механики разрушения -силовой интегральный критерий /7 Завод, лаб. 1989. - Р 4. -С. 81 - 86.
52. КоцаньдаС. Усталостное растрескивание металлов. М.: Металлургия, 1990. - 622 с.
53. Красовский А. Я. Хрупкость металлов при низких температурах. -Киев: Наукова думка, 1980. 336 с.
54. Красовский А. Я., Осташ 0. П., Степаненно В. А., Ярема С. Я. Влияние низких температур на скорость и мккрофрактографические особенности развития усталостной трещины в малоуглеродистой стали // Пробл. прочности. 1977. - № 4. - С. 74-78.
55. Кудрявцев й. В., Наумченков Н. Е. Усталость сварных конструкций. М.: Машиностроение, 1976. - 270 с.
56. Кудрявцев И. В., Наумченков Н. Е., Саввина Н. М. Усталость крупных деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. - 238 с.
57. Кудрявцев П. й. Нерас прос тра няющие с я усталостные трещины. М„: Машиностроение, 1982. - 174 с.
58. Кудряшов В. Г. Циклическая вязкость разрушения К^с /7 Физ.-хим. механика материалов. 978. - № 5. - С. ПО - 112.
59. Ларионов В. В., Махутов Н. А. Определение пороговых значений коэффициента интенсивности напряжений при циклических нагрузках // Завод, лаб. 1978. - Р 6. - С. 739 - 742.
60. Ларионов В. П., Лепихин А. М., Махутов й. А., Моеквкчев В.В. /7 Прочность материалов и элементов конструкций в условиях низких температур. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1985. - С. 48 - 53.
61. Либовец Г., Зфтис Дж., Джонсон Д. Некоторые недавние теоретические и экспериментальные исследования по механике разрушения /7
62. Механика разрушения. Разрушение конструкций. М.: Мир, 1980.-С. 168 - 202.
63. Мазепа А. Г., Гринь К. А., Морозова Т. т!. Исследование кинети- в?? ки роста трещин в условиях симметричного и пульсирующего нагружения // Пробл. прочности. 1981. - № II. - С. 23 - 27.
64. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. -й.: Мир, 1970. 414 с.
65. Макклинток Ф. А., Ирвин Дж. Вопросы пластичности в механике разрушения // Прикладные вопросы вязкости разрушения. М.: ЭДир» 1968. - С. 143 - 186.
66. Маркочев В. М., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости в системе критериев прочности тел с трещинами // Исследование хрупкой прочности строительных металлических конструкций. М.: ЦНИИ-проентсталыЕонетрукция, 1982. - С. 102 - 112.
67. Махутов Н. А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. -А.: ?Аашиностроение, 1973. - 202 с.
68. Дахутов Н. А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. -272 с.
69. Махутов Н. А., Москвичев В. В., Козлов А. Г., Цвтлюк А. И. Расчеты на трещиностойкость и эффекты пластического деформирования при наличии коротких трещин (обзор) // Завод, лаб.1990. я? 3. - С. 48 - 56.
70. Махутов Н. А., Щербак А. М., Пойда В. Г., Терентьев В. Ф. Влияние старения и наклепа на сопротивление пластическим деформациям конструкционных сталей при малоцикловом нагружении // Пробл. прочности. 1970. - Р I. - С. 43-45.
71. Морозов Е. М., Никшиков Г. П. Метод конечных элементов в механике разрушения. М.: Наука, 1980. - 256 с.
72. Морозов Е. М. Метод расчета на прочность при наличии трещин // Пробл. прочности. 1971. - «Р I. - С. 35 - 40,
73. Морозов Е. М. Понятие предела трещиностойкости и возможности ело использования при расчетах на прочность // Унификация мегодов испытаний металлов на трещиностойкость. Вып. 2. М»: Изд-во Стандарт, 1982. - С. 51 - 54.
74. Морозов Ё. ñl. Даухкритериалькые подходы в механике разрушения/7 Пробл. прочности. 1985. - Ш 10. - С. 103 - 108.
75. Неманов М. С., Меркушев В. А., Вассермая Н. Н. К методике исследования развития трещин усталости конструкционных сталей в коррозионных средах /7 Завод, лаб. Í977. - Ш 7. - С. 883 -886.
76. Нотт Дж. Ф. Основы механики разрушения. Ц,г Металлургия, 1978. - 256 с.
77. Оборудование энергетическое. Расчеты и испытания на прочность. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений / Тр. ЩШШАИ.-М.; 1986. 29 с.
78. Овчинников А. В., Попов А. А., Сафаров В. С., Дергачев В. II. Определение коэффициентов интенсивности напряжений для. коротких трещин, инициированных концентраторами напряжений // Физ.-хим. механика материалов. 1983. - № I. - С. 78 - 82.
79. Одинр И. А. Теория дислокаций я металлах и ее применение.
80. М.: ;'1зд-но АН СССР, 959.
81. Осташ 0. П., Панасюк В. В. К теории зарождения и роста усталостных трещин /7 Физ.-хим. механика материалов. 1988. - Р I, -С. 13 - 21.
82. Осташ 0. П., Ярема С. Я., Степаненко В. А. Влияние низких температур на скорость и микрофрактографические особенности развития усталостной трещины в алюминиевых сплавах // Физ.-хим. механика материалов. 1977. - № 3. - С. 26 - 30.
83. Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. -Киев: Наукова думка, 1969. 246 с.
84. Панасюк В. В., Ацдрейкив А. В., Ковчик С. Е. Методы оценки тре-щиностойкости ко не трукцио ншх материалов. Киев: Наукова ду-*~ ка, 1977. - 278 с.
85. Панасюк В. В., Осташ 0. П., Костык Е. М. Зарождение усталостных трещин у концентраторов напряжений // Физ.-хим. механика материалов. 1985. - Р б. - С. 3 - 10.
86. Панасюк В. В., Осташ 0. 0., Костык Е. М. О связи характеристик циклической трещиностойкости материалов на стадиях зарождения и роста трещин // Физ.-хим. механика материалов. 1986.6. С. 46 - 52.
87. Пап Ромвари, Ласло Тот, Дюма Надь. Анализ закономерностей распространения усталостных трещин в металлах // Пробл. прочности. 1986. - Р 12. - С. 18 - 28.
88. Парис П., Зрдоган Ф. Критический анализ распространения трещин /7 Труды АОИМ. Теоретич. механика. 1963. - Р 4, - С 7 6066.
89. Партон В. 3., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука, 1974. - 416 с.
90. Покровский В. В. О прогнозировании влияния цикличности нагруже-ния на сопротивление хрупкому разрушению конструкционных силаво а с трещинами /7 ПроОл. прочности. 1981. - И? 9» - С. 35 41.
91. Прокопенко А. В., Торгов В. Н. Поверхностные свойства и предел выносливости металла. Сообщение I. Зависимость предела текучести от глубины слоя // Пробл. прочности. 1986. - Ш А.1. С. 10 15.
92. Прокопенко А. В.» Торгов В. Н. Поверхностные свойства и предел выносливости металла. Сообщение 4* Расчет предела выносливости при концентрации напряжений и асимметричном циклическом нагру-яении // Пробл. прочности. 1986. - Р 10. - С. 18 - 26.
93. Райе Дж. Математические методы в механике разрушения /7 Разрушение. Т. 2. М.: Мир, 1975. - С. 204 - 335.
94. Романив 0. Н. Закономерности формирования порогов циклической трещиностойкости конструкционных сталей /7 УIII Всесоюзная конференция по усталости металлов: Тез. пленарных докладов. -М.: 1982. -С. 64 68.
95. Романив 0. Я., Андрусив В. Н., Борсукевич В. И. Трещинообразо-вание при усталости металлов \обзор) /7 Физ.-хим. механика материалов. 1988. - № I. - С. 3 - 13.
96. Романив 0. Н., йикифорчин Г. Н., Андрусив В. Н. Эффект закрытия трещин и оценка трещиностойкости конструкционных сплавов // Физ.-хим. механика материалов. 1983. - № 3. - С. 47 - 61.
97. Романив 0. Н., Никифорчин Г. Й., Андрусив Б. Н. Влияние закрытия и геометрии усталостных трещин на структурную чувствительность припороговой усталости сталей // Физ.-хим. механика материалов. 1984. - # 6. - С. 71 - 77.
98. Романив 0. Н., Симинькович В. Н., Литвинов В. Е. Оценка усталостной трещиностойкости поверхностно упрочненных деталей // Циклическая прочность и повышение несущей способности изделий. Пермь: Изд-во ПГШ. - Í98Í. - С. 59 - 60.
99. Романив 0. Н.» Симинькович В. П., Ткач А. Н. Припороговый рост коротких усталостных трещин // Физ.-хим. механика материалов. 1982. - f 3. - С. 50 - 57.
100. Романив 0. Н., Ткач А. Н.» Вольдемаров А. 3. 06 одном способе комплексного повышения свойств низкоотпущенных конструкционных сталей // Физ.-хим. механика материалов. Е979.1. Р 4. С. 71 - 77.
101. Романив 0. Н., Ткач А. Н., Ленец Ю. Н. Влияние напряженного состояния у вершины усталостной трещины на ее рост' и закрнц тиэ в припороговой области // Физ.-хим. механика материалов.-1985. № 4. - С. 44 - 50.
102. Романив 0. Н., Ткач А. Н., Симинькович В. Н. Структура и при-пороговая усталость сталей // Физ.-хим. механика материалов.-1983. -«8 4. С. 19 - 33.
103. Романив 0. Н., Шур Е. А., Симинькович В. И. и др. Трещиностойкость перлитных эвтектоидных сталей. П. Разрушение при циклическом нагружении // Физ.-хим. механика материалов. 1983.2. - С. 45 - 52.
104. Романив 0. Н., Шур Е. А., Ткач А. Н. и др. Кинетика и механизм роста усталостной трещины в железе // Физ.-хим. механика материалов. ГШ f. - № 2. - С. 57 - 66.
105. Р1М 108.242.02-83. Руководящий технический материал. Турбина гидравлические радиально-осевне. Методы расчета на прочность рабочих колес. Ленинград: НПО 1КТЙ, 1985. - 83 с.
106. Сервисен С. В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. М.: Атомиздат, 1975. - 190 с.
107. ПО. Серенсен: С. В., Ко гаев В. П., Шнейдерович- Р. М. Несущая- способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.
108. Степнов ж, Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. ~ М.: Машиностроение, 1985. 232 с.
109. Сосновекий Л. Д. Статистическая механика разрушения. Минск: Наука и техника, 1987. - 287 с.
110. ИЗ. Терентьев В. Ф., Мах.утсв Н. А., Пойда В. Г., Щербак Ä. М.
111. К вопросу о природе эффекта Баушингера // Пробл. прочности. -1969. -13,- С. 59 63.
112. Терентьев В. Ф.» Пойда В. Г. Влияние размера зерна на сопротивление усталости металлов /7 Усталость и вязкость разрушения металлов. М.: Наука, 1974. - С. 109 - 140.
113. Тимошенко В. А., Ермолов В. В., Брухис Ш. М. Вдавливание единичной неровности в пластическое полупространство /7 Трениеи износ. 1982. - Р 5. ~ С. 813 - 820.
114. Ткач А. Н», Романив 0. Н., Симинькозич В. Н. и др. Распространение усталостных трещин в стали, склонной к деформационному двойннкованию //
115. Трощенко В. Т. Усталость и неупругость металлов-. Киев: Наумова думка, 1971. - 266 с.
116. Трощенко В, Т., Драган В. И. Исследование влияния-концентрации напряжений на характеристики сопротивления усталостномуразрушению сталек по критерию зарождения трещины // Пообл. прочности. 1936. - № 2. - С. 3 - 6.
117. Трощенко В. Т., Покровский В. В., Прокопенко А. В. Трещино-стойкость металлов при циклическом нагрулсении. Киев: Пау-кова думка, 1987. - 2Ь2 с.
118. Трощенко В. Т., Прокопенко А. В., Ежов Б. Н., Торгов В. И. Методика расчета предела выносливости и долговечности лопаток компрессора газовой турбины с учетом наличия трещин /
119. АН УССР. Ин-т гробл. прочности. Препр. - Киев, Г988. - 36 с.
120. Трощенко В. Т., Сооновский Л. А. Сопротивление усталости металлов, и сплавов: Справочник. Т. I, 2. Киев: Наукова дуыка, 1987. - 514 е., 814 с.
121. Хажинский Г. Ш. Расчет коэффициентов масштаба и качества поверхности при усталости // Изв. вузов. Машиностр. 1983. -#8. - С. 3 - 7.
122. Хажинский Г. М. Применение механики разрушения к анализу сопротивления усталости гладких и надрезанных образцов /7 Расчеты на прочность (Москва). 1983. - Р 24. - С. 41 - 53.
123. Хажинский Г. М. К расчету пределов выносливости гладких и надрезанных образцов /7 Физ.-хим. механика материалов-. -1987. № 2. - С. 42 - 47.
124. Халманов X., Черепанов Т. П. Анализ экспериментальных данных по развитию усталостных трещин // Прикл. механика и техн. физика. 1970. - Ш 5. - С. 129 - 132.
125. Хейвуд Р. Б. Проектирование с учетом усталости. М.: Машиностроение, 1969. - 504 с.
126. Хеккель К. Техническое применение механики разрушения. М.: Металлургия, 1974. - 64 с.
127. Херцберг Р. В. Деформация и механика разрушения конструкционных материалов. М.: Металлургия, 989. - 576 с.
128. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. Ц. • Мио, 1972. - 400 с.
129. Худак мл. С. Дж. Поведение малой трещины и прогнозирование усталостной долговечности // Труды АОИМ. 'Георетич. основы ин-жен. расчетов. 1981. - Ш I. - С. 28 - 39.
130. I. Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 540 с.
131. Черепанов Г. П. Упруго-пластическая задача в условиях антя-шюской деформации /7 Прикладная мат ем. и механика. IS62. -Т. 26. - Вып. 4. - С. 63 - 69.
132. Черепанов Г. П. О росте трещин при циклическом нагрузсении // Прикладная мехак. и технич. физика. 1968. - $ 6. - С. 64 -75.
133. Черепанов Г. П., Кулиев В. Д. Влияние частоты нагружения и инактивных внешних сред на рост усталостных трещин // Пробл. прочности. 1979. ~ # 1. - С. 31 - 36.
134. Черепанов Р. П., Кулиев В. Д., Хаяманов X. Рост трещин при циклическом и переменном нагружении // Усталость и вязкость разрушения металлов. М.: Наука, £974. - С. 200 - 208.
135. Школьник Л. М. Скорость роста трещин и живучесть металлов; -М.: Металлургия, 1973. 216 с.
136. Формен Р. Яж., Керни В. Ф., Знгли Р. М. Численное исследование распространения трещин в циклически нагружаемых конструкциях // Труды \0Ш. Теоретич. основы инжен. расчетов. 1967.-N9 3. - С. 8 - 15.
137. Форрест П. Усталость металлов. М.: Машиностроение, 1968. -352 с.
138. Эль-Хадцад Ш. X., Смит К. Н.» Топнер Т. X. Распространение коротких усталостных трещин // Труды .40Ш. Теоветич. основы инжен. расчетов. £979. - I. - 0 . 43 - 47.
139. Зль-ладцад М. X., Топпер Т. л., Топпер Т. Н. Расчет долговечности гладких и надрезанных образцов на основе механики разрушения /'/ Труды АОИМ. Теоретич. основы инжен. расчетов. -1981. Р 2. - С. 12 - 19.
140. Эрдоган Теория распространения трещин // Разрушение. Т. 2,-М.: Мир, 1975. С. 521 - 615.
141. Ярема С. Я. Исследования роста усталостных трещин и кинетические диаграммы усталостного разрушения // Физ.-хим. механика материалов. 1977. - я? 4. - С. 3 - 22.
142. Ярема С. Я. О корреляции параметров уравнения Париса и характеристик циклической трещиностойкости материалов // Пробл. прочности. 1981. - # 2. - С. 20 - 28.
143. Ярема С. Я., Красовский А. Я., Осташ 0. П., Степаненко В. А. Развитие усталостного разрушения в листовой малоуглеродистой стали при комнатной и низкой температурах /7 Пробл. прочности. 1977. - Й5 3. - С. 21 - 26.
144. Ярема С. Я., Микитишин С. И. Аналитическое описание диаграммы усталостного разрушения металлов /7 Физ.-хим. механика материалов. 1975. - № 6. - С. 47 - 54.
145. Ярема С. Я., Попович В. В., Зима Ю. В. Влияние структуры на сопротивление стали 65Г росту усталостной трещины // Физ.-хим. механика материалов. 1982. - ¡Р I. - С. 16 - 30.
146. Ярема С. Я.Ратыч Д. В., Попович В. В. Диаграммы усталостного оазрушения стали 65Г различных, т е смо об оаб от о к // Физ.-хим.1. А- 1 Дмеханика материалов. 1975. - $ 3. - С. 45-51.
147. Allen R. J., Sincalair J. C. The behaviour of short cracks//Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1982. - №4. - P.343 - 347.
148. Bailon J. P., Mansounave J., Lanteigne J. Comments on "The effect of prior austenite grain size on near-threshold fatigue crack growth"//Scripta Metall. 1978. - № 7. - P. 607 - 611.
149. Barson J. M., Imhof E. M., Rolf S. T. Fatigue crack propagation in hagh yield strength steels//Engin. Fract. Mechan. 1972. - № 4. - P. 301 -307.
150. Bee vers C. J. Micromechanisms of fatigue crack growth at low stress inten-sities//Metal. Science. 1980. - № 8 - 9. - P. 418 - 423.
151. Beevers C. J., Cook R. J., Knott J.f., Ritchie R. O. Some conderation elea-vage growth during fatigue crack propagation in steels//Metal. Science. 1975. - V. 9. - P. 119 - 126.
152. Benson J. P. Influence of grain size and yield strength on threshold fatiguebehavior of low-alloy steel//Metal. Science. 1979. - № 9. - P. 535 - 539.
153. Branco C. M., Radon J. C., Culver L. E. An analysis of the influence of mean stress intensiti and environment on fatigue crack growth in new high strength aluminium alloy//J. Test in and Evaluation. 1975. - № 6. -P. - 407 - 413.
154. Branco C. M, Radon J. C, Culver L F- Growth of fatigue crack in steels/Motpl Q^Tis«" 1Q7R Mr. R D 1.4Q ICR / / !vieiai OCiCiic. isfu. -j. - i . I-W - i O-J*
155. Carlson M. F., Ritchie R. O. on the effect of prior austenite grain size on nearthrashold fatigue crack grouth // Scr. Met. 1977. № 12. - P. 111311 1Qi i I \J*
156. Clark W. G. Fatigue crack grouth characteristics of rotor steel // Engin. Fract. Mechan. 1971. - No 4. - P. 287 - 299.
157. Cooke R. J., Beevers G. J. The effect of load ration on the threshold stress for fatigue crack growth in medium carbon steels // Engin. Fract. Mechan. 1973. - № 4. - P. 1061 - 1071.
158. Cook R. J., Irwing P. E., Booth G. S. Beevers C J. The slow fatigue crack growth and threshold of a medium carbon alloy steel in air and vacuum // Engin. Fract. Mechan. 1975. - № 1. - P. 69 - 77.
159. Cook T. S., Lankford J., Sheldon G. P. Growth of small fatigue cracks at high temperature mechanics // Adv. Fract. Res. Prep. 5th Int. Conf. Fract. {Cannes. 1981). Oxford, e. a., 1981. Vol. 5. - P. 2449 - 2456.
160. Dowling N. E. Geometry effects and the J-integral approach to elastic-plastik fatigue crack growth. ASTM STP 601. - 1976. - P. 19 - 32.
161. Dowlin A.R., Town ley C. H. A. The effect of defect on structural failures: a two criteria approach // Intern. J. Pressure Vessels and Piping. -1975. № 2. - P. 77 - 107.
162. Dugdale D. S. Yielding of steel sheets containing slits // J. Mechan. and Phys. Solids. 1960. - № 2. - P. 100 - 108.
163. Elber W. Fatigue crack closure unde cyclic tension // Engin. Fract. Mechan. 1970. - № 1. P. 37 - 45.
164. Elber W. The significance of fatigue crack closure. ASTM STR 486. -1971. - P. 230 - 242.
165. EI.Haddad M. H„ Dowling N. E., Smith K. N. J-integral application for short fatigue cracks at notches // Intern. Journ. of Fract. 1980. - № 1. - P. 15 - 30.
166. EI.Haddad M. H., Topper T, H„ Muknerjee B. Review of new developments in crack propagation studies //J. Test, and Eval. 1981. - № 2. - P. 65 - 81.
167. Erdogan F., Rat wan i M. Fatigue and Fracture of cylindrical shells containing a circumferential crack // Intern. J. Fract. Mechan. 1970. -№ 4. - P. 379 - 384.
168. Frost N. E. A relation between the critical alternation propagation strees and crack length for mild steels // Proc. Inst. Mechan. Engrs. 1959. -№ 35. - P. 811 - 827.
169. Frost N. E. Notch effects and the critical alternating stress regured to propagate a crack in an aluminium subjected to fatigue leading. J. Mechan. Enger. Sci. - 1960. - № 2. - P. 109 - 119.
170. Frost N. E., Pook L. P., Denton K. A. Fracture mechanics analysis of fatigue crack growth date for varions materials // Engin. Fract. Mechan. 1974. -№ 2. - P. 109 - 126.
171. Garrett G. C, Knott J. F. On of influence of fracture mechanisms of fatigue crack propagation in aluminium alloys // Metall. Transact. -1975. -№ 8. P. 1663 - 1665.
172. Gerberich W. W. Plastics strains and energy density in cracked plates // Exp. Mech. 1964. - № 11. - P. 335 - 342.
173. Grandt A. F., Gallagher J. P. Proposed fracture mechanics criteria to select mechanical fasteners for long service files // ASTM STP 559. -1974. P. 283
174. Gray G. T., Thompson A. W., Williams I. C., Stone D. H. Tne effect of microstructure on fatigue crack propagation in pearlitic eutectoid steels // Can. Met. Quart. 1982. - № 1. - P. 73 - 78.
175. Griffith A. A. The phenomen of ruptury in solids // Philosoph. Tranansect. of Poyal Souety. 1920. - Ser. A. - № 221. - P. 163 - 198.
176. Hahn G. T., Rosenfield A. R. Local yielding and extension of a crack under plane stress // Acta Met. !965. - № 3. - P. 293 - 306.
177. Hessler W., Muiler H., Weiss B., Stickler R. Near-threshold behavior of polycristallin copper // Metal. Science. 1981. - Vol. 5. - P. 225 - 230.
178. Higo Y., Pickard A. C., Knott J. F. Effect of grain size and stacking fauld energy on fatigue crack propagation threshold in Cu-AI aluminium allows // Metal. Science. 1981. - № 6. - P. 233 - 240.
179. Hobson P. D. The formulation of a crack growth equation for short cracks// Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1982. - M> 4. - P. 323 - 327.
180. Hoeppner D. W., Krupp W. E. Prediction of component life application of fatigue crack growth knowledge // Engin. Fract. Mechan. 1974. - № 1.- P. 47 70.
181. Irwin G. R. Analyses of stress and strain near the end crack traversing a plate // J. of Applied Mechanics. 1957. - № 4. - P. 361 - 374.
182. Irwin G. R., Washington D. Analysis of stresses and strain near the end of a crack traversind a plate // J. of Applied Mechanics. 1957. - № 3.- P. 361 364.
183. James L. A. Fatigue crack propagation in austenitic stainless steels // Atomic Energy Riviow. 1976. - № 1. - P. 37 - 85.
184. James M. N., Knott J. F. Anassessment of crack closure and extent of the shot crack regime in QIN (HY 80) steel // Fatig. and Fract. Engin. Mater, and Struct. 1985.- № 2. - P. 177 - 191.
185. Kand T. S., Liu H. W. Fatigue crack propagation and cyclic deformation at a crack tip // Intern. J. Fract. Mechan. 1972. - № 2. - P. 201 - 222.
186. Kershaw J., Liu H. W. Electron fractography and fatigue crack propagation in 7075-T6 aluminium sheet // Intern. J. Fract. Mechan. -1971. № 3. P. 269 - 279.
187. Kitagawa H. Application of fracture mechanics to fatigue crack growth // J. Jap. Soc. Mechan. Engin. 1972. - № 642. - P. 1068 - 1080.
188. Kitagawa H., Takahashi S. Application of fracture mechanics to very small cracks or the crack in the ealy stage // II Int. Conf. on Mechan. Behav. of Mater. (Boston. 1976): Proceedings. Boston. - 1976. - P. 627- 631.
189. Kitagawa H., Takahashi S. Fatigue crack growth and its threshold of small surface crack // Preprint Jap. Soc. Mechan. Engrs. 760-2. 1976.- P. 213 216.
190. Klesnil M., Lukas P. Effect of stress cycle asymetry on fatigue crack growth // Mater. Science Engin. 1972. - № 4. - P. 231 - 240.
191. Kobayashi H., Nakazawa H. On the alternating stress required to propagate a fatigue crack in carbon steels // Trans. Jap. Soc.Mechan. Engrs. 1970. - N° 291. - P. 1789 - 1798.
192. Kocanda S., Likowski A. Fatigue crack growth rate in high-strength steel under bending // Mem. Sci. Rew. Met. 1979. - № 5. - P. 345 - 350.
193. Koskinen M. F. Perfectly plastic body with crack under antiplane deformation // Trans. ASME. 1963. - №4. - P. 585 - 590.
194. Kunio T., Shimizu M., Yamada K., Tamuro M. Endurance limit and threshold condition for microcrack in steel // Fatigue 84. Proc. 2nd Int. Conf. Fatigue and Fatigue Threshold (Birmingham, 3-7 Sept. 1984). -1984. 2. - P. 817 - 826.
195. Lankford J. On small crack fracture mechanics problem // Int. J. Fract. -1970. N° 1. - P. R7 - R9.
196. Lankford J. The growth of small fatigue cracks in 7075-T6 aluminium // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1982. - № 3. - P. 233 - 248.
197. Lankford J. The effect of environment on the growth of small fatigue cracks // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1983. - № 1. - P. 15 - 31.
198. Leis B. N. Fatigue crack propagation through inelastic gradient fields // Int. J. Pressure Vessels and Pip. 1982. - № 2. - P. 141 - 158.
199. Lindly T.C., Mc. In tyre P., Trant P. J. Fatigue crack initiation at corrosion pits // Metals Technol. 1982. - № 3 - 4. - P. 135 - 142.
200. Liu H. W. Discussion on the paper of Paris P. C. "The fracture mechanics approach to fatigue". Proc. 10th Sagamore Army Mat. Res. Conf. - New York, 1964. - P. 127 - 131.
201. Lucas J., Gerberich W. W. Low temperature and grain size effects on threshhold and fatigue crack propagation in hihg strength low alloy steel // Mater. Sci. and Engin. 1981. - № 2. - P. 203 - 212.
202. Maddox S. J. The effect of mean stress on fatigue crack propagation (review) // Intern. J. Fract. Mechan. 1975. - № 3. - P. 389 - 408.
203. Masounave J., Bailon J. P. The dependence of the threshold stress intensity factor on the cyclic stress ratio in fatigue of ferritic-perlitic steels // Scripta Metallurgico. 1975. - № 7. - P. 723 - 730.
204. Masounave J., Bailon J. P. Effect of grain size on threshold stress intensity factor in fatigue of ferritic steel // Scr. Met. 1976. - № 2. -P. 165 - 170.
205. Mc.Carver J. F., Ritchie R. O. Fatigue crack propagation thresholds for long and short cracks in rene 95 nicel-base superalloy // Mater. Sci. and Engin. 1982. - № 1. - P. 63 - 67.
206. Mc.Kittrick J., Liaw P. K., Kunn S. J., Fine M. E. Threshold for fatigue macrocrack propagation in some aluminium alloys // Met. Trans. 1981.- № 8. P. 1535 - 1539.
207. Miller K. J. The short crack problem // Fatig. Engin. Mater, and Struct.- 1982.- № 5. P. 223 - 232.
208. Miller K. J., Ibrahim M. F. E. Damage accumulation during initiation and short crack groqth regimes // Fatig. Engen. Mater, and Struct. 1981. -№ 3. - P. 263 - 277.
209. Minakawa K., Mc.Eviry A. J. On crack closure in the near-threshold region // Scr. Met. 1981. - № 6. - P. 633 - 636.
210. Miyazaki S., Shidata K., Fuyita H. Effect of specimen thickness on mechanicaj properties of polycrystalline aggregates with varions grain sizes // Acta Met. 1979. - № 5. - P. 855 - 863.
211. Morris W. L., James M. R., Buck O. Growth rate models for short surface cracks in alloy AL2219-T851 // Met. Trans. 1981. - № 1. - P. 57 - 64.
212. Morris W. L, James M. R., Buck O. A simple model of stress intensity range threshold and closure stress // Engin. Fract. Mechan. 1983. - № 4. - P. 817 - 877.
213. Musava J. K., Radon J. C. The effect of stress ratio and frequency on fst US crack growth // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1979. - № 1. P. 457 - 470.
214. Nakagaki M., Atluri S. N. Fatigue crack close and delay effects under mode 1 spectrum loading an efficient elastic-plastic analysis procedure // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1979. - № 4. - P. 421 - 429.
215. Nakai Y., Tanaka K., Nakanishi T. The effects of stress ration and grain size on nearthreshold fatigue crack propagation in low-carbon steel // Engin. Fract. Mechan. 1981. - № 3 - 4. - P. 291 - 302.
216. Neuber H. Anti-plane deformation of elastic-perfectly plastic body with crack // J. Appl. Mechan. 1961. - № 5. - P. 544 - 547.
217. Niccolls E. H. A correlation for fatigue crack growth rate // Scr. Met. -1976. № 4. - P. 295 - 298.
218. Nishioka Kunio. Fatigue crack propagation behaviors of various steels // Seemitomo Search. 1977. - № 17. - P. 39 - 55.
219. Nisitani Hironobi, Tahao Ken-lchi. Significance of initiation, propagation and closure of microcracks in high cycle fatigue of dictile metals // Engin. Fract. Mechan. 1981. - N° 3 - 4. - P. 445 - 456.
220. Ohuchida H., Usami S., Nishioka A. Fatigue limit of steel with cracks // Bull, of the JSME. 1975. - № 125. - P. 1185 - 1193.
221. Paris P. C., Bucci R. J., Wessel E. T., Clark W. G., Mader T. R. Extensive study of low fatigue cracks growth rates in A533 and A508 steels // ASTM STR 513. 1972. - P. 141 - 176.
222. Paris P. C., Gomez M. P., Anderson W. E. A rational analytic theory of fatigue // The Trend in engineering at the University of Washington. -1961. № 1. - P. 9 - 14.
223. Pearson S. Initiation of fatigue crack in commercial aluminium alloys and the subsequent propagation of very shot cracks // Engin. Fract. Mechan. 1975. - № 2. - P. 235 - 247.
224. Radhakrishnan V. M., Prasad C. R. Relaxation of residual stress with fatigue loading // Engin. Fract. Mechan. 1976. - № 4. - P. 593 - 597.
225. Rice J. R. Crack tip plastic zone at longitudinal shear // J. Appl. Mechan. 1967. - № 3. - P. 287 - 298.
226. Richards С. E., Lindloy Т. C. The influence of stress intensity and microstructure on fatigue crack propagation in ferritic materials // Engin. Fract. Mechan. 1972. - № 4. - P. 951 - 978.
227. Ritchie R. O., Knott J. F. Mechanisms of fatigue crack growth in low alloy steel // Acta Metallurguka. 1973. - № 5. - P. 639 - 648.
228. Robin C., Pluvinage G. Fatigue threshold in a 2618A aluminium alloy // Fftig. Engin. Mater, and Struct. 1980. - № 2. - P. 147 - 157.
229. Sato Y., Sasaki H., Kumana A. Surface layer yielding of lowcarbon steel cylinder // J. Mater. Sci. Soc. Jap. 1980. - № s. - P. 185 - 192.
230. Sato Shiro, Kobayashi Hidetashi. Влияние поверхностных дефектов на усталостную прочность алюминиевого сплава 6061-Т6 // Рикогаку кэнию хококу. Sci. and Repts. Nat. Acod. 1981. - № 1. - P. 109 - 116.
231. Schiyve J. The stress intensity factor of small cracks at notches // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1982. - № 1. - P. 77 - 90.
232. Sheldon G. P., Cooke T. S., Jones J. W., Lankford J. Some abservations on small fatigue cracks in superalloy // Fatig. Engin. and Struct. 1980. - № 3. - P. 219 - 228.
233. Sih G. C. Handbook of stress intensity faktors. // Bethlehem (Pa) Lehgh. Univ. 1974. - 532 p.
234. Suresh S., Ritchie R. O. A geometric model for fatigue crack closure induced by fracture surface toughness // Met. Trans. 1982. - № 9. -P. 1627 - 1631.
235. Sweldow J. !., Gerberich W. W. Plastics strains and energy in cracked plates // Exp. Mechan. 1964. - № 12. - P. 345 - 351.
236. Taira S., Tanaka K. Mechanical behavior of materials // Intern. Conf. of mechanical behavior of materials (Kyoto, 1970): Proc. of the Intern. Conf. The Society of Mater. Science Japan. - 1972. - Vol. 11. - P. 48 -58.
237. Taira S., Tanaka K., Hashina M. Crack-size effect on crack nucleation and growth in long-life of low-carbon steel // ASTM STP 675. 1979. -P. 135 - 173.
238. Tanaka KVI Hojo M., NAKA! Y. Plastic deformation around a fatigue crack hear threshold in 3%Si Fe // Mater. Science and Engin. - 1982. № 1. p. 85 - 96.
239. Tanaka K., Muro T. A dislocation model for fatigue crack initiation // Trans. ASME. J. Appl. Mecan. 1981. - N® 1. - P. 97 - 103.
240. Tanaka K.f Nakai Y. Propagation and non-propagation of short fatigue crscks st 3 sharp notch // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1983. - №1. A p i??r • i « v/ a o i «
241. Tanaka K., Nakai Y., Yamashita M. Fatigue groqth threshoid of small cracks // Intern. J. of Fracture. 1981. - № 5. - P. 519 - 532.
242. Taylor D. Euromech colloquium on short fatigue cracks // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1982. - № 4. - P. 305 - 309.
243. Taylor D. A compendium of fatigue threshold and growth rates // Engineering Materiaals Advisary Services. London, 1985. - 380 p.
244. Tailor D., Knott J. F. Fatigue crack propagation behaviour of short cracks: the effect of microstructure // Fatig. Engin. mater, and Struct. -1981. № 2. - P. 147 - 155.
245. Thielen P. N., Fine M. E. Fatigue crack propagation in 4140 steel // Met. Trans. 1975. - N® 11. - P. 2133 - 2141.
246. Thompson A. W., Backofen W. A. The effect of grain size on fatigue // Act. Met. Vol. 19. - P. 597 - 606.
247. Topper T. HL, EI.Haddad M. H. Fracture mechanics analysis for short fatigue cracks // Canad. Metall. Quariely. 1979. - № 2. - P. 207 - 213.
248. Usami S., Shida S. Elastic-plastic analysis of the fatigue limit for a material with small flaws // Fatig. Engin. Mater, and Struct. 1979. - № 4. - P. 471 - 481.
249. Walker K. The effect of stress ratio during crack propagation and fatigue for 2024-T3 and 7075-T6 aluminium. Effect of environment and complex load history on fatigue life. ASTM STP 462. - 1970. - P. ! -16.
250. Westergaard H. M. Bearin pressures and cracks // J. Appl. Mechan. -1939. № 2. - P. A49 - A53.
251. Williams M. L. On the stress distribution at the base of a stationary crack // J. Appl. Mechan. 1957. - № 1. - P. 109 - 114.3961. УТВЕРЖДА-Ю,инженеру зЛвода1. Д7.?ЦЗВ А.П.J
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.