Критерій граничного стану композиційних матеріалів
Розглянута проблема розрахункової оцінки граничного стану композиційних матеріалів (КМ) на рівні зародження макротріщини. Показано, що на сьогодні відсутній метод прогнозування стадії їх розсіяного руйнування з врахуванням анізотропії механічних властивостей, а також не обґрунтовано вибір параметра...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2022-12-01
|
| Series: | Mechanics and Advanced Technologies |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/264783 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Розглянута проблема розрахункової оцінки граничного стану композиційних матеріалів (КМ) на рівні зародження макротріщини. Показано, що на сьогодні відсутній метод прогнозування стадії їх розсіяного руйнування з врахуванням анізотропії механічних властивостей, а також не обґрунтовано вибір параметра пошкоджуваності. Цей параметр дає можливість інтегрально оцінювати деградацію КМ від дії термосилового експлуатаційного навантаження.
Мета досліджень – вибір і обґрунтування критерію руйнування КМ з врахуванням параметрів пошкоджуваності та анізотропії.
Використано феноменологічний підхід та основні положення термодинаміки незворотніх процесів і параметр пошкоджуваності Качанова-Работнова. Проведено порівняння двох енергетичних підходів, які базуються на гіпотезі додаткових напружень та термодинаміки незворотніх процесів. На основі проведеного комплексу експериментальних досліджень для пропорційних та непропорційних траєкторій циклічного навантаження в умовах плоского напруженого стану встановлено їх рівноцінність у використанні.
Показано, що для розрахунку довговічності елементів конструкцій необхідно враховувати порогове значення параметра пошкоджуваності на рівні границі витривалості КМ. Встановлені закономірності кінетики накопичення пошкоджень в залежності від виду напруженого стану та граничної пластичності матеріалу. Для металічних матеріалів основними напрямками накопичення розсіяних руйнувань є напрямки дії максимальних нормальних напружень. Для КМ необхідно враховувати дію дотичних компонентів тензора напружень. Описано модифікований критерій Мізеса для стадії руйнування в ефективних напруженнях.
Показана методика отримання параметрів пропонованого критерія. Встановлено, що значення параметра пошкоджуваності практично не залежить від рівня пружно-пластичного деформування. Це дає можливість зменшити кількість базових експериментів для використання критерію руйнування на стадії зародження макротріщини.
Показано, що використання концепції пошкоджуваності дає можливість суттєво уточнити критерій для анізотропного матеріалу.
|
|---|---|
| ISSN: | 2521-1943 2522-4255 |