Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИОННО-СИЛОВЫХ СХЕМ НАГРУЖЕНИЯ ДВУХБАЛОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-9-72-78

Полный текст:

Аннотация

Цель работы — исследование возможных схем нагружения двухбалочных (ДКБ) образцов для пополнения арсенала методов их испытания. Приведен математический анализ десяти схем нагружения образцов с различными способами закрепления и нагружения консолей — силовым, деформационным и деформационно-силовым. Для каждой схемы нагружения приведены формулы коэффициентов интенсивности напряжений, а также зависимости угла разворота торцевых сечений консолей-плеч образца от длины трещины. Эти зависимости рассматриваются как основа разработки методов измерения длины трещины, изменяющейся в процессе испытания. Для определения коэффициентов интенсивности напряжений использован энергетический подход. Классическая схема силового нагружения ДКБ образца парой сил дополнена схемой нагружения двумя парами сил, приложенных в разных сечениях. Осуществлена схема модификации ДКБ образца путем жесткого связывания концов его консолей. В этом случае каждое плечо образца представляет собой один раз статически неопределимую балку и ДКБ образец превращается в двухбалочный. Исследуется также возможность перестановки сечений приложения нагрузки и положения жесткой опоры-связи. Деформационное нагружение моделируется установкой клина в одном или двух сечениях. Эффект клина рассматривается в виде задаваемой деформации в одном из сечений и связыванием консолей образца — в другом. Приведены формулы коэффициента интенсивности напряжений несимметричного относительно линии распространения трещины ДКБ образца при чисто силовом нагружении силами, приложенными в одном сечении. Представлены ссылки на работы, в которых ряд предлагаемых схем экспериментально опробован.

Об авторах

В. Ю. Гольцев
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия

Гольцев Владимир Юрьевич.

Москва.



В. М. Маркочев
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия

Маркочев Виктор Михайлович.

Москва.



Список литературы

1. Obreimoff I. W. The spliting strength of mica // Proceedings of the Royal Society of London. Ser. A. 1930. Vol. CXXVII. N 804. P. 290 – 297.

2. Кузнецов В. Д. Поверхностная энергия твердых тел. — М.: ГИТТЛ, 1954. — 220 с.

3. Гилман Дж. Дж. Скол, пластичность и вязкость кристаллов. — В кн.: Атомный механизм разрушения. — М.: ГНТИЛ, 1963. С. 218 – 253.

4. Риплинг Э. Дж. Проблемная дискуссия / Прикладные вопросы вязкости разрушения. — М.: Мир, 1968. С. 530 – 532.

5. Краев А. Г., Маркочев В. М., Яблонский И. С. О влиянии среды на рост усталостной трещины в сплавах В95пчТ2 и Д19пчТ / В сб.: Физика и механика деформации и разрушения. Вып. 5. — М.: Атомиздат, 1978. С. 63 – 67.

6. Roy A. Stress corrosion cracking test using DCB speciments. — Lawrence Livermore National Laboratory, 1996. — 8 p.

7. Kanninen M. F. An augmented double cantilever beam model for studying crack propagation and arrest / Int. J. Fract. 1973. Vol. 9. N 1. P. 83 – 92.

8. Маркочев В. М., Краев А. Г., Бобринский А. П. и др. Исследования вязкости разрушения корпусной стали 12Х2МФА по моменту старта и остановки трещины при неизотермических условиях испытаний / В сб.: Физика и механика деформации и разрушения. Вып. 4. — М.: Атомиздат, 1977. С. 41 – 47.

9. Лышов Л. Л., Маркочев В. М., Барабанов В. Н. Определение трещиностойкости углеграфитовых материалов по остановке трещины / Заводская лаборатория. 1983. Т. 49. № 4. С. 76 – 80.

10. Franklin V. A., Christopher T. Fracture energy estimation on DCB specimens made of glass/epoxy. An experimental study / Adv. Mater. Sci. Eng. 2013. Vol. 2013. Article ID41206. P. 7.

11. Bardis J. D., Kedward K. T. Surface preparation effects on mode I testing of adhesively bohded composite / J. of Composites Technology & Research. 2002. Vol. 24. N 1. P. 30 – 37.

12. Arola D., Rouland J. A., Zhang D. Fracture of bovine dentin / Experimental Mechanics. 2002. Vol. 42. N 4. P. 380 – 388.

13. Маркочев В. М., Краев А. Г. Методика исследований роста усталостных трещин при постоянном значении размаха коэффициента интенсивности напряжений / Заводская лаборатория. 1976. Т. 42. № 4. С. 469 – 473.

14. Гольцев В. Ю., Маркочев В. М. Методика исследования процессов роста усталостных трещин при постоянном размахе коэффициента интенсивности напряжений / Деформация и разрушение материалов. 2012. № 7. С. 43 – 47.

15. Гольцев В. Ю., Маркочев В. М. Методы стабилизации коэффициента интенсивности напряжений при испытании материала на трещиностойкость и их развитие / Ядерная физика и инжиниринг. 2013. Т. 4. № 11 – 12. С. 964 – 970.

16. МР 71–82. Методические рекомендации. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) на стадии остановки трещины. — М.: ВНИИНМАШ Госстандарта, 1982. — 27 с.

17. РД 50-345–82. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. — М.: Издательство стандартов, 1983. — 96 с.

18. МР 14–01. Определение зависимости трещиностойкости (вязкости разрушения) от скорости распространения трещины / В кн.: Механика катастроф. Определение характеристик трещиностойкости конструкционных материалов. Т. 2. — М.: Ассоциация КОДАС, 2001. С. 143 – 167.

19. Зайнуллин Р. С., Абдуллин Л. Р. Модифицированный ДКБ образец для испытаний на трещиностойкость / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 8. С. 66 – 67.

20. Biel A., Stigh U. An analysis of the evaluation on fracture energy using DCB-specimen / Arch. Mech. 2007. Vol. 42. N 4 – 5. P. 311 – 327.

21. Гольцев В. Ю., Краев А. Г., Маркочев В. М. Исследовательские возможности применения образцов типа двухконсольной балки / Деформация и разрушение материалов. 2014. № 7. С. 34 – 43.

22. Гольцев В. Ю., Маркочев В. М. Коэффициент интенсивности напряжений двухбалочного образца при различных схемах жесткого нагружения / Деформация и разрушение материалов. 2014. № 8. С. 40 – 46.

23. Гольцев В. Ю., Маркочев В. М. Коэффициенты интенсивности напряжений в ДКБ образце при деформационно-силовом нагружении его консолей / Атомная энергия. 2014. Т. 117. № 9. С. 137 – 142.

24. Гольцев В. Ю., Маркочев В. М. Сравнительный анализ методов испытания материалов на усталостную трещиностойкость / Атомная энергия. 2015. Т. 118. № 1. С. 14 – 18.

25. Гольцев В. Ю., Маркочев В. М. Измерительная способность образцов для испытаний на усталостную трещиностойкость / Атомная энергия. 2015. Т. 118. № 2. С. 85 – 90.


Для цитирования:


Гольцев В.Ю., Маркочев В.М. АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИОННО-СИЛОВЫХ СХЕМ НАГРУЖЕНИЯ ДВУХБАЛОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018;84(9):72-78. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-9-72-78

For citation:


Goltsev V.Y., Markochev V.M. COMPUTER SIMULATION OF COMBINED SPLITTING FORCE: STRAIN LOADING OF DOUBLE-BEAM SAMPLES. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2018;84(9):72-78. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-9-72-78

Просмотров: 61


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