Значение Кс можно
определить, исходя из следующих допущений: материал является идеально
упругопяастическим и возрастания предела текучести в зоне концентратора
из-за объемности напряженного
с
состояния не происходит. Тогда при первом нагружении К = —1—
,
° он
где он — среднее
напряжение в сечении элемента. При разгрузке в зоне концентрации
напряжений создаются остаточные напряжения сжатия, В
результате чего последующие циклические напряжения имеют
большую упругую составляющую цикла 2ст (рис. 10.2.1). Поэтому
при
пульсирующем характере цикла
,
а так как
, то
(10.2.4)
Подход, основанный на
использовании деформационнных критериев, получил значительное
развитие в работах С.В.Серенсена и Н.А.Махутова [277, 191]. Однако из-за
большого разнообразия форм, размеров и расположения концентраторов, а
также вследствие неоднородности механических свойств в зонах сварных
соединений использование деформационных критериев для определения
нередко оказывается трудно осуществимым.
Экспериментальные методы
исследования подобных ограничений не имеют, но возникают затруднения
методического характера, связанные как с получением сварных образцов,
содержащих именно те дефекты, что подлежат исследованию, так и с
проведением испытаний и обработкой получаемых данных. Например, в книге
[108] приведены данные экспериментальной оценки снижения усталостной
прочности сварных соединений с одиночными дефектами различных
типоразмеров.
Значения коэффициентов Kf определяли
как отношение амплитуды деформации для бездефектного образца к
соответствующей амплитуде деформации образца с дефектом при
одинаковой долговечности до появления трещины. Однако образцы
имели внутренние дефекты, и непосредственным наблюдением
устанавливалось не образование макротрещины, а ее выход на
поверхность. Поскольку в этом случае Рис. 10.2.1. Схема формирования
фиксируемая долговечность включает цикла упругопластической
дефор- ию шия
^С1ЩШЫ и ее
доля
мации
металла в зоне концентрации * „
напряжений может быть достаточно
значительной,