рукций от дефектов того или иного
характера. Поэтому эти уравнения в работе [358] рекоменлуется использовать
только для определения допустимых размеров трещиноподобных дефектов, имея
в виду, что коэффициент запаса по предельному состоянию разрушения при
этом равен примерно 2,0...2,5.
Кроме того, уравнения (10.4.1) и
(10.4.2) позволяют определять только предельно допустимые размеры дефекта,
тогда как оценке на допустимость приходится подвергать исходный размер,
установленный при контроле качества. Для того, чтобы конструкция сохраняла
способность воспринимать расчетные нагрузки даже при наличии трещин,
возникших в процессе эксплуатации, необходимо предсказать, как быстро
будут расти эти трещины и уменьшаться остаточная прочность
[16].
Характерным примером такого
подхода является проверка конструкционной прочности и оставшегося
ресурса по циклической долговечности, выполненная авторами [302]
применительно к аэродинамической трубе, находившейся в эксплуатации
более 30 лет. Анализ работоспособности трубы с позиций механики
разрушения проводили с учетом наличия в сварных швах дефектов малого
размера как для мембранной части оболочки, так и для областей с высокими
изгибающими напряжениями и в местах присоединения штуцеров, причем
для каждой зоны определяли критический размер дефекта. На основании
расчета оставшаяся циклическая долговечность этой аэродинамической
трубы была оценена равной примерно 10 годам.
Обширные исследования влияния
дефектов на усталостную прочность сварных соединений
низколегированных конструкционных сталей с пределом прочности 440...640
МПа и алюминиевых сплавов проведены Харрисоном [356, 357]. Им предложено
еще на стадии проектирования конструкции относить ее к одному из пяти
классов V,
W,
X,
Y,
Z,
отличающихся ступенчатым снижением уровня требований к качеству
изготовления. Обоснованием к такому подходу послужило простое соображение,
что применительно к сварной конструкции, работающей при циклических
нагрузках, нет смысла настаивать на ремонте мелких внутренних дефектов,
если рядом расположен угловой шов, определяющий усталостную прочность
данной конструкции.
Каждому уровню качества
соответствует своя область на диаграмме уровень напряженности — число
циклов до разрушения в логарифмических координатах, где в качестве
показателя уровня нагруженности использована полная деформация
еп или соответствующее ей условное напряжение S = en
Е (рис. 10.4.3).
Положение наклонных параллельных прямых, разделяющих диаграмму на пять
областей, определяется по экспериментальным данным для каждого уровня
дефектности. Так, если все экспериментальные точки, соответствующие уровню
пористости 3%, лежат в области класса V (рис. 10.4.3), то уровень
дефектности принимается за допустимый для класса W. Соответственно, если для
шлако-
