Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск

Кинетика развития трещин в энергомашиностроительных сталях при высокотемпературной ползучести

Полный текст:

Аннотация

Исследованы особенности кинетики развития трещин в сталях при ползучести с позиций механики разрушения. Показано, что скорость роста трещин при ползучести может быть аппроксимирована степенной зависимостью от параметра C* или от коэффициента интенсивности напряжений, причем показатели степени этих зависимостей являются функцией характеристик длительной прочности и ползучести материала. Для описания скорости трещин ползучести предложено использовать приведенный коэффициент интенсивности напряжений, учитывающий характер распределения напряжения в расчетном сечении и время развития трещины. Экспериментально подтверждены преимущества использования приведенного коэффициента интенсивности напряжений в качестве корреляционного параметра, описывающего скорость роста трещин ползучести.

Об авторах

Н. А. Махутов
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН
Россия


Е. А. Гринь
ОАО «ВТИ
Россия


В. А. Саркисян
ОАО «ВТИ
Россия


Список литературы

1. Машиностроение. Энциклопедия. Т. 1 -38. - М.: Машиностроение, 1987-2009.

2. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Т. 1 - 44. - М.: МГОФ «Знание», 1998 -- 2013.

3. Фролов К. В., Израилев Ю. Л., Махутов Н. А. и др. Расчет термонапряжений и прочности роторов и корпусов турбин. - М.: Машиностроение, 1998. - 239 с.

4. Ирвин Дж., Парис П. Основы теории роста трещин и разрушения. В кн.: Разрушение. Т. 3 / Под общей ред. Г. Либовица. - М.: Мир, 1976. С. 17-66.

5. Туляков Г. А., Скоробогатых В. H., Гриневский В. В. Конструкционные материалы для энергомашиностроения. - М.: Машиностроение, 1991. - 240 с.

6. Rice J., Rosengren G. Plane - stain deformation near a crack tip / Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1968. Vol. 16. N 1. P. 1 - 12.

7. Riedel H. Creep deformation at crack tips in elastic-viscoplastic solids / Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1981. Vol. 29. P. 35 - 49.

8. Махутов H. А. Обоснование предельных состояний материалов и конструкций в штатных и нештатных ситуациях / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 12. С. 3 - 5.

9. Котеразава Р., Мори Т. Применимость критериев механики разрушения к распространению трещины в условиях ползучести / Теоретические основы инженерных расчетов / Труды АОИМ. 1977. № 4. С. 11 - 18.

10. Бансюссан П., Маас Е., Пелу Р., Пино А. Исследование инициирования и распространения трещины при ползучести с привлечением принципов механики разрушения и локального подхода / Теоретические основы инженерных расчетов / Труды АОИМ. 1988. № 4. С. 145 - 158.

11. Морозов Е. М., Зернин М. В. Контактные задачи механики разрушения. - М.: Из-во URSS, 2010. - 544 с.

12. Матвиенко Ю. Г. Модели и критерии механики разрушения. - М.: Физматлит, 2006. - 328 с.

13. Ohtani R., Nitta A. Crack propagation in creep / Journal of the Society of Materials Science. 1976. Vol. 25. P. 746 - 752.

14. Балина В. С., Ланин А. А. Прочность и долговечность конструкций при ползучести. - СПб.: Политехник, 1995. - 182 с.

15. Махутов Н. А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. - Новосибирск: Наука, 2008. - 528 с.

16. Landes J. D., Begley J. A fracture mechanics approach to creep crack growth / ASTM STP-590. 1976. P. 128 - 148.

17. Harper M. P., Ellison E. G. The use of the C* parameter in predicting creep crack propagation rates / Journal of Strain Analysis. 1977.Vol. 12. P. 167 - 179.

18. Hutchinson J. Plastic stress and strain fields at a crack tip / Journal of the Mechanics and Physics ofSolids. 1968. Vol. 16. N 5. P. 337 - 347.

19. Nikbin K., Smith D., Webster G. An Engineering approach to the Prediction of Creep Crack Growth / Transaction of the ASME. 1986. Vol. 107. P. 186-191.

20. Петреня Ю. К. Физико-механические основы континуальной механики повреждаемости. - СПб.: АООТ «НПО ЦКТИ им. И. Н. Ползунова», 1997. - 147 с.

21. Гринь Е. А. Возможности механики разрушения применительно к задачам прочности, ресурса и обоснования безопасной эксплуатации тепломеханического оборудования / Теплоэнергетика. 2013. № 1. С. 25 - 32.

22. Ланин А. А. Феноменологические закономерности развития хрупких локальных разрушений при высокотемпературной ползучести / Теплоэнергетика. 2013. № 1. С. 47 - 54.

23. ГОСТ 25.506-85. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. - М.: Госстандарт СССР, 1985. -61 с.

24. Писаренко Г. С., Науменко В. П., Волков Г. С. К определению коэффициента интенсивности напряжений в образце с боковыми пазами / Проблемы прочности. 1977. № 10. С. 5 - 10.


Для цитирования:


Махутов Н.А., Гринь Е.А., Саркисян В.А. Кинетика развития трещин в энергомашиностроительных сталях при высокотемпературной ползучести. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015;81(11):44-52.

For citation:


Makhutov N.A., Grin’ E.A., Sarkisyan V.A. Crack Growth Kinetics in Power Plant Engineering Steels in High-Temperature Creep. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2015;81(11):44-52. (In Russ.)

Просмотров: 189


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)