DOI.org/10.5281/zenodo.2578613
УДК 621.791
К.А. Молоков
МОЛОКОВ КОНСТАНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ – к.т.н., доцент кафедры сварочного производства Инженерной школы, e-mail: spektrum011277@gmail.com
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул. 8, Владивосток, 690091
Оценка выносливости сварных соединений с учетом общего пластического деформирования материала при плоском напряженном состоянии
Аннотация: Автор представляет методику оценки поврежденности сварных соединений при действии кратковременных предельных статических нагрузок. Оценена роль нагрузок на величины предельных амплитуд для феррито-перлитных материалов. Определены критические длины трещин в условиях предварительной пластической деформации при плоском напряженном состоянии.
Полученные простые расчетные зависимости позволяют определять предельные амплитуды напряжений при различных параметрах цикла внешней нагрузки для материалов с трещинами в условиях плосконапряженного состояния (с максимальными напряжениями, превышающими предел текучести). Установлено, что при увеличении средних напряжений цикла минимальная длина «страгивания» трещины при плоской деформации и плосконапряженном состоянии сильно изменяется в меньшую сторону. Превалирующее влияние в снижении длины трещины «страгивания» при приближении средних напряжений к пределу текучести оказывает пороговый эффективный коэффициент интенсивности напряжений. Однако затем это его влияние ослабевает и лидирующее значение приобретает резкое увеличение предела текучести.
Предлагаемый расчетный метод основывается на известной модели разрушения сколом и критериях, положенных в основу механизма разрушения. Полученные зависимости и методика оценки справедливы для феррито-перлитных сталей с пределом текучести до 700 МПа.
Ключевые слова: предел выносливости, феррито-перлитная сталь, сварные конструкции, коэффициент интенсивности напряжений, средние напряжения, циклическая нагрузка, плоское напряженное состояние.
Скачать статью в формате PDF
Molokov K.
KONSTANTIN MOLOKOV, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Department of Welding, School of Engineering, e-mail: spektrum011277@gmail.com
Far Eastern Federal University
8 Sukhanova St., Vladivostok, 690091, Russia
Evaluation of the fatigue limit of welded joints, taking into account the total plastic deformation of the material in the state of plane stress
Abstract: Evaluation method of welded structure damage under the influence of short-term static limit loads has been developed. The role of loads on the magnitude of the limiting amplitudes for ferrite-pearlite materials has been estimated. The critical lengths of cracks under conditions of preliminary plastic deformation in the state of plane stress have been determined.
The obtained simple calculated dependences allow to determine the limit amplitudes of the stresses for various parameters of the external load cycle for materials with cracks under conditions of a plane-stressed state (with maximum stresses exceeding the yield strength). It has been established that with an increase in the average stress of the cycle, the minimum length of the “cracking” of a crack during plane deformation and the plane-stressed state strongly changes to downward. The threshold effective stress intensity factor has a predominant effect in reducing the crack length “cracking”, when the average stresses approach the yield point. However, then this influence is reducing, and eventually a sharp yield strength increase has a leading value.
The proposed calculation method is based on the well-known model of fracture with a cleavage and the criteria underlying of the destruction mechanism. The dependences obtained and the estimation method is valid for ferrite-pearlite steels with a yield strength of up to 700 MPa.
Keywords: endurance limit stress, ferrite-pearlite steel, welded structure, stress-intensity factor, mean stresses, cyclic load, plain stress condition.