Михаил Матвеевич Гаденин
101990, Москва, Малый Харитоньевский пер., д. 4
Mikhail M. Gadenin
4, Malyi Kharitonievskii per., Moscow, 101990
Приведены результаты расчетно-экспериментальных исследований изменения закономерностей сопротивления деформированию и накопления повреждений в условиях нерегулярного малоциклового нагружения, которые сопоставлены с аналогичными данными при равном по нагруженности регулярном циклическом упругопластическом деформировании. Реализованный в исследованиях нерегулярный режим малоциклового нагружения принят в виде равновероятного распределения изменения амплитуд напряжений между заданными максимальным и минимальным их уровнями при симметричной форме циклов. Такой режим воспроизведен на испытательном оборудовании на основе введения в управляющую программу соответствующей функциональной зависимости изменения амплитуды напряжений в циклах. Полученные в процессе испытаний при нерегулярных режимах результаты о поцикловой кинетике как циклических, так и односторонне накапливаемых деформациях регистрировали в банке данных и сопоставляли с параметрами регулярного нагружения, что позволяло их аналитически описывать соответствующими уравнениями состояния с корректировкой параметров диаграмм циклического упругопластического деформирования, учитывающей условия нерегулярности режимов нагружения. Результаты выполненных экспериментов приведены в виде диаграмм режимов испытаний, кривых малоцикловой усталости исследованного материала при мягком и жестком режимах нагружения, диаграмм поцикловой кинетики циклических и накапливаемых деформаций при регулярном и нерегулярном режимах, а также кинетических диаграмм накопления повреждений в этих условиях. С использованием критериев суммирования, выраженных через деформационные характеристики накапливаемых повреждений, показано, что с учетом изменения характера развития деформаций в процессе нерегулярного малоциклового нагружения такие критериальные зависимости при принятии условия достижения предельного состояния могут быть использованы для оценки долговечности и ее сопоставления с аналогичными данными при регулярных режимах.
The results of computation and experimental studies of changes in the regularities of the strain resistance and damage accumulation in conditions of the irregular low cycle loading are presented and compared with similar data for a regular cyclic elastoplastic deformation at the same loading. The irregular mode of low cycle loading implemented in the study is adopted in the form of an equiprobable distribution of changes in the stress amplitudes within a given range between maximum and minimum levels at the symmetric form of the cycles. This mode was reproduced on test equipment through introduction of the corresponding functional dependence of changes in the stress amplitude in the cycles into the control program. The data on a cycle-by-cycle kinetics of both cyclic and unilaterally accumulated strains obtained under irregular mode of loading were recorded in a databank and then compared with the data for a regular loading. This provided the possibility of their analytical description by the corresponding equations of state with the correction of the parameters of the diagrams of cyclic elastoplastic deformation taking into account the conditions of irregularity of loading modes. The results of the experiments are presented in the form of diagrams of the tests modes, curves of a low cycle fatigue of the studied material at the soft and hard loading modes, diagrams of a cycle-by-cycle kinetics of the cyclic and accumulated strains at the regular and irregular modes, and also as kinetic diagrams of damages accumulation for these conditions. Using the summation criteria expressed through the deformation characteristics of accumulated damage, it is shown that taking into account change in the character of the strain development under irregular low-cycle loading, the criterion dependences can be used to assess the durability and compare it with the similar data under regular modes when accepting the condition of attaining the limiting state.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.