Махутов Николай Андреевич
101990, Москва, Малый Харитоньевский пер., 4
Nikolay A. Makhutov
Malyi Kharitonievskii per, 4, Moscow, 101990
Рассмотрены общеметодические вопросы прочности и долговечности материалов и элементов конструкций при сочетании различных силовых, деформационных и температурных факторов. Многие десятилетия в отечественных и зарубежных лабораторных исследованиях на образцах сложилась ставшая традиционной методология получения исходных кривых длительной и циклической прочности, связывающих разрушающие напряжения со временем или числом циклов. На базе этих кривых с характерными участками и точками переломов, разделяющих области упругого и неупругого (пластических деформаций или деформаций ползучести) деформирования, проводят анализ длительных и циклических повреждений. С использованием простейшего линейного закона суммирования этих повреждений удается в первом приближении рассчитывать прочность и долговечность при изменяющихся режимах нагружения. Повышение требований к точности расчетов вызывает необходимость перехода от силовых критериев разрушения (в напряжениях о) к деформационным (в упругих и неупругих деформациях е). При этом появляется возможность построения и использования единого выражения для кривой длительного циклического разрушения (с учетом временного т и циклического N факторов) и единого длительного циклического повреждения. При таком подходе можно сохранить линейный закон суммирования повреждений, хотя сами повреждения оцениваются как заведомо нелинейные. Статья ориентирована на продолжение обсуждения на страницах журнала наиболее сложных проблем комплексной оценки прочности, ресурса, живучести и безопасности высокорисковых объектов техники.
We consider and analyze general methodological issues regarding the strength and endurance (life-time) of the materials and structure elements under a combined effect of various force, deformation and temperature factors. The Journal "Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov" (Industrial laboratory. Diagnostics of materials) has launched systematic publications on this problematic since 2018. For many decades, domestic and foreign laboratory studies have gleaned to a traditional methodology for obtaining initial curves of the long-term and cyclic strength that related the breaking stresses with time or number of cycles. These curves, with the characteristic sections and break points, separating the areas of elastic and inelastic (plastic strain or creep strain) strain, are used in analysis of long-term and cyclic damage. Using the elementary linear law of damage summation, it is possible to calculate at a first approximation the strength and endurance under varying conditions of loading. Stepping up the requirements to the accuracy of calculations necessitates a transition from force fracture criteria (at stresses a) to deformation criteria (in elastic and inelastic deformations e). Thus, it becomes possible to construct and use a unified expression for the curve of the long-term cyclic fracture (taking into account the temporal x and cyclic N factors) and a long-term cyclic damage. With such approach it is possible to remain the linear law of damage summation though those damages are obviously nonlinear. The goal of the study is to continue and support the discussion of the most complex problems of a comprehensive assessment of the strength, resource, survivability and safety of high-risk engineering equipment within the journal pages.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.