Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск

Влияние малоцикловой усталости на параметры механики разрушения по данным метода спекл-интерферометрии

Полный текст:

Аннотация

Исследована эволюция параметров механики разрушения на различных этапах малоциклового повреждения. Разработанный подход основан на обработке результатов оптических интерференционных измерений деформационного отклика на малое приращение длины трещины. Тремя последовательными симметричными разрезами моделируют процесс распространения усталостной трещины через зону накопленных повреждений, вызванных малоцикловой усталостью. Исходная экспериментальная информация - величины тангенциальных компонент перемещений, которые измеряют в нескольких точках на берегах разреза методом электронной спекл-интерферометрии. Коэффициенты интенсивности напряжений (КИН) и Т-напряжений определяют на основе решения Уильямса. Получены величины раскрытия, коэффициентов интенсивности напряжений и Т-напряжений для трещин различной длины при фиксированных значениях циклов предварительного нагружения Nc, равных О, 100, 1000, 1800, 2500 и 3300. Построены зависимости параметров механики разрушения для трещин фиксированной длины от Nc.

Об авторах

В. С. Писарев
Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н. Е. Жуковского
Россия


Ю. Г. Матвиенко
ИМАШ РАН им. А. А. Благонравова
Россия


С. И. Елеонский
Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н. Е. Жуковского
Россия


И. Н. Одинцев
ИМАШ РАН им. А. А. Благонравова
Россия


Список литературы

1. Osgood C. C. Fatigue Design. 2nd edition. - Oxford, U.K.: Pergamon Press, 1982. - 606 p.

2. Махутов H. А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. - М.: Машиностроение, 1981. -271 с.

3. Collins J. A. Failure of Materials in Mechanical Design: Analysis, Prediction, Prevention, 2nd edition. - NY, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapure: John Wiley & Sons, 1993. - 672 p.

4. Воробьев А. З., Олькин Б. И., Стебенев В. Н. Сопротивление усталости элементов конструкций. - М.: Машиностроение, 1990. - 240 с.

5. Makhutov N., Matvienko Yu., Chernyakov S. A unified methodological approach to calculation analysis of the stages of nucleation and growth of low-cycle fatigue cracks / Materials Science. 1993. Vol. 29. N2. P. 109-114.

6. Chiang F.-P. Moiré and speckle methods applied to elastic-plastic fracture studies. In: Experimental Techniques in Fracture mechanics, 3rd edition / Edited by J. S. Epstein. - NY: VCH, 1993. P. 291 - 325.

7. Post D., Han B., Ifju P. High Sensitivity Moiré. Experimental Analysis for Mechanics and Materials. - Berlin: Springer Verlag, 1994. - 444 p.

8. Shchepinov V. P., Pisarev V. S., Novikov S. A., Balalov V. V., Odintsev I. N., Bondarenko M. M. Strain and Stress Analysis by Holographic and Speckle Interferometry. - Chichester: John Wiley, 1996. - 483 p.

9. Lee C., Chao Y. J., Sutton M. A., Peters W. H., Ranson W. E. Determination of plastic strains at notches by image-processing methods / Experimental Mechanics. 1989. Vol. 29. N 2. P. 214 - 220.

10. Steckenrider J., Wagner J. Computed speckle decorrelation (CSD) for the study of fatigue damage / Optics & lasers in Engineering. 1995. Vol. 22.N1. P. 3-15.

11. Diaz E. V., Kaufmann G. H., Armas A. E., Galizzi G. E. Optical measurement of the plastic zone size in a notched metal specimen subjected to low-cycle fatigue / Optics & lasers in Engineering. 2001. Vol. 35. N6. P. 325 -333.

12. Diaz E. V., Armas A. E., Kaufmann G. H., Galizzi G. E. Fatigue damage accumulation around a notch using a digital image measurement system / Experimental Mechanics. 2004. Vol. 44. N 3. P. 241 - 246.

13. Lopez-Crespo P., Burguete R. L., Patterson E. A., Shterenlikht A., Withers P. J., Yates J. R. Study of a crack at a fastener hole by digital image correlation / Experimental Mechanics. 2009. Vol. 49. N 4. P. 551 - 559.

14. Писарев В. С., Матвиенко Ю. Г., Одинцев И. Н. Определение параметров механики разрушения при малом приращении длины трещины / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. №4. С. 45-51.

15. Matvienko Y. G., Pisarev V. S., Eleonsky S. I., Chernov A. V. Determination of fracture mechanics parameters by measurements of local displacements due to crack length increment / Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. 2014. Vol. 37. N 12. P. 1306 - 1318.

16. Digital Speckle Pattern Interferometry and Related Techniques / P. Rastogi (editor). -West Sussex: John Wiley, 2001. - 384 p.

17. Williams M. L. On the stress distribution at the base of a stationary crack / ASME Journal of Applied Mechanics. 1957. Vol. 24. N 1. P. 109-114.

18. Yates J. R., Zanganeh M., Tai Y. H. Quantifying crack tip displacement fields with DIC / Engineering Fracture Mechanics. 2010. Vol. 77. N 11. P. 2063 - 2076.

19. Pisarev V. S., Odintsev I. N., Apalkov A. A., Chernov A. V. Role of high-quality interference fringe patterns for the residual stress deter mination by the hole-drilling method / Visualization of Mechanical Processes. 2011. Vol. 1. N 1. DOI: 10.1615/VisMechProc.v1.i1.40.

20. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2-х томах. Т. 1 / Пер. с англ.; под ред. Ю. Мураками. - М.: Мир, 1990. - 448 с.

21. Писарев В. С., Городниченко В. И., Гришин В. И. Объемное деформированное состояние в растягиваемой полосе с отверстием по данным экспериментального, расчетного и комбинированного методов / Ученые записки ЦАГИ. 1989. Т. 20. № 5. С. 67 - 75.

22. Сиратори М., Миёси Т., Мацусита X. Вычислительная механика разрушения. - М.: Мир, 1986. - 334 с.


Для цитирования:


Писарев В.С., Матвиенко Ю.Г., Елеонский С.И., Одинцев И.Н. Влияние малоцикловой усталости на параметры механики разрушения по данным метода спекл-интерферометрии. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016;82(6):44-56.

For citation:


Pisarev V.S., Matvienko Yu.G., Eleonskii S.I., Odintsev I.N. Study of the Effect of Low Cycle Fatigue on the Parameters of Fracture Mechanics Using Speckle Interferometry. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(6):44-56. (In Russ.)

Просмотров: 98


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