Общая схема
экспериментально-расчетной оценки условий разрушения элемента
конструкции с трещиной или концентратором при монотонном нагружении
представлена на рис.7.5.14.
Позиции со 2 по 9 включают экспериментальное
определение параметров разрушения путем растяжения образцов двух типов
(поз. 3, 5 и
9). Испытания
образцов — гладкого и с поверхностной трещиной (они были описаны выше)
дают значения параметров механических свойств материала (поз.
4), характера
разрушения (поз. 6,7),
а также значения К1с, если испытанный образец
обеспечивает корректность его оценки. Однако испытание образца с
поверхностной тре шиной при конкретных его геометрических параметрах
(сечение В*Ь,
размеры трещин /, 2с)
еще не дает представления об условиях перехода от одного гита разрушения к
другому, тогда как изготовление ряда типоразмеров большегабаритных
образцов — элементов с поверхностной трещиной оказывается слишком
трудоемким и дорогим.
Для сокращения этих затрат схема
(поз. 9,10)
предусматривает условия страгивания трещины устанавливать путем
растяжения малогабаритных относительно простых образцов с кольцевой
трещиной или кольцевым надрезом (рис.7.5.15,<7).
Использование тех же приемов фиксации раскрытия кромок
V и усилия
Р в процессе
нагружения с последующим обмером поверхностей разрушения для установления
8filIi в момент страгивания трещины позволяет результаты
испытания серии образцов представить в функции обобщенного размера трещины
W = /(Д
d), как
схематически показано на рис.7.5.15Д
В диапазоне значений
W, где
страгивание кольцевой трещины происходит на этапе / (6g
ш < 0,03 мм), можно? экспериментально полученное значение
К1с
(рис.7.5.14,6", линия Ц использовать для расчетов с
позиций ЛМР. Если испытания образцов с кольцевой трещиной показали
(рис.7.5.15,6", линия 2),
что для рассматриваемого материала корректное определение
К1с
не реализуется и страгивание трещины происходит вязко, на этапе
III
(bQ
^
> 0,2 мм), то для установления условий возникновения и
развития трещины необходим переход к расчету на основе математического
моделирования (поз. 11,
рис.7.5.14) с использованием понятия предельной пластичности и
ее зависимости от объемности НДС.
Данные для построения зависимости
е, цр = /(о, / ct) можно получить путем
испытаний образцов с кольцевым надрезом или трещиной по методике ИПП
АН Украины [147] (см. рис.7.5.12). Считая, что точки
Kf
соответствуют завершению процесса накапливания повреждений
с образованием макротрещины, получаем возможность использовать
координаты этих точек РиА1 едя расчетного определения
параметров НДС на основе математического моделирования (поз.
12, рис.7.5.14)
и установить значения е. и о^о, для каждого типа
кольцевого
