|
29 Проведенные нами исследования в области оценки концентрации от поверхностных коррозионных дефектов показали, что учет пластических эффектов трубных сталей снижает концентрацию напряжений по сравнению с упругим решением в 1,2..Л,5 раза, в зависимости от* геометрических параметров дефектов. Другой подход при оценке разрушения стальных конструкций с дефектами основан на механике хрупкого разрушения [32,33, 34]. Механика хрупкого разрушения предлагает три основных критерия, по которым можно оценивать вероятность разрушения конструкций с трещиноподобными дефектами. Это, прежде всего, самый распространенный критерий коэффшщент интенсивности напряжений [35], который означает рост трещины в условиях ее нестабильного роста в режиме плоской деформации /36/. То есть, критерий прочности записывается в виде: к < кс, (1.1) где к коэффициент интенсивности напряжений при нагружении в конструкции; к<; критический коэффициент интенсивности, при котором трещина катастрофически растет'. При выполнении условия (1.1) трещина не растет. Для определения критической величины кс проводятся специальные эксперименты образцов с искусственными трещинами [37]. Размерность коэффициента интенсивности напряжений, в отличие от коэффициента концентрации напряжений безразмерной величины, имеет вид МПа-м1/2, что непривычно в классическом подходе. Критические коэффициенты интенсивности напряжений к1с? кцс> кШс сейчас уже принято считать механическим характеристиками материала, такими же как предел текучести, прочности и т.п. и они определяются вполне конкретными экспериментами, порядок которых установлен ГОСТом 25.506.85. При этом, согласно литературным данным, для трубных сталей значение ктс лежит в пределах от 65 до 90 МПа-мш [38, 39]. |
напряжений значительно выше, чем упруго-пластическая модель. Последняя учитывает, что реальная картина деформирования трубы за пределом текучести не приводит к дальнейшему повышению уровня интенсивности напряжений, что подтверждено многочисленными экспериментами [31, 32]. Кривую аналогичную по характеру поведения рис. 1.6 дают и другие низколегированные трубные стали: Ст. 20, X 60 и т.д., поэтому в качестве основного варианта для расчётов прочности далее используем марку 17Г1С. Проведенные нами исследования в области оценки концентрации от поверхностных коррозионных дефектов показали, что учет пластических эффектов трубных сталей снижает концентрацию напряжений по сравнению с упругим решением в 1,2... 1,5 раза, в зависимости от геометрических параметров дефектов. Другой подход при оценке разрушения стальных конструкций с дефектами основан на механике хрупкого разрушения [32, 33, 34]. Механика хрупкого разрушения предлагает три основных критерия, по которым можно оценивать вероятность разрушения конструкций с трещиноподобными дефектами. Это, прежде всего, самый распространенный критерий коэффициент интенсивности напряжений [35], который означает рост трещины в условиях ее нестабильного роста в режиме плоской деформации [36]. То есть, критерий прочности записывается в виде: к<кс , (1.1) где к коэффициент интенсивности напряжений при нагружении в конструкции; к* ~ критический коэффициент интенсивности, при котором трещина катастрофически растет. При выполнении условия (1.1) трещина не растет. Для определения критической величины кс проводятся специальные эксперименты образцов с искусственными трещинами [37]. Размерность коэффициента интенсивности напряжений, в отличие от коэффициента концентрации напряжений безразмерной величины, имеет вид МПа-м1/2, что непривычно в классическом 26 подходе. Критические коэффициенты интенсивности напряжений кС, кцс> кшс сейчас уже принято считать механическим характеристиками материала, такими же как предел текучести, прочности и т.п. и они определяются вполне конкретными экспериментами, порядок которых установлен ГОСТом 25.506.85. При этом, согласно литературным данным, для трубных сталей значение кк лежит в пределах от 65 до 90 МПа*м1/2 [38, 39]. Следует отметить, что в работах [4, 19, 29] и в ряде других, показана при определенных условиях тесная связь между коэффициентами интенсивности и концентрации. Это в очередной раз подчеркивает единые механизмы, сформированные природой при разрушении материалов. При использовании программного комплекса ЛЫ8У5, принципиальной разницы в подходах не существует, так как возможности программы позволяют получать любую требуемую точность подсчета коэффициентов интенсивности, либо концентрации напряжений. На рис. 1.7 показана триангуляция цилиндрического образца с острым надрезом. Критерий прочности в этом случае выглядит как и ранее, в виде: к,с > к,. 27 |