Трещиностойкость плоских элементов конструкций из пластичных сталей
Диссертация
Численным расчетом (МКЭ) и экспериментальным исследованием установлена связь между значением оинтеграла, характеристикой напряженно-деформированного состояния и длиной трещино-видного дефекта и сформулирован метод расчета плоских элементов конструкций из пластичных сталей, в том числе для трещин, находящихся в области воздействия концентрации напряжений. В качестве основной расчетной зависимости… Читать ещё >
Список литературы
- Алексеенко Е.Н., Гринберг Н. М., Дьяконенко Н. Л. Распространение усталостных трещин в плоских образцах из кремнистого железа на воздухе и в вакууме, — П.П., 1983, № 1. с. 42−48,
- Вайншток В.А., Красовский А. Я., Надеждин Г, И, Степаненко В, А. Применение стереоскопической фрактографии для анализа сопротивления развитию трещины. П. П, 1978, № II, с. I0I-I08,.
- Вайншток В.А. Применение критериев Э -интеграла и критического раскрытия для оценки трещиностойкости вязких конструкционных материалов. В кн.: Трещиностойкость материалов и элементов конструкций, Киев. Наукова Думка, 1980, с. 83−93.
- Васильченко Г. С. Критерий прочности тел с трещинами при квазихрупком разрушении материалов. Машиноведение, 1978, № 6, с. 103−108.
- Винклер О.Н. Влияние предварительной пластической деформации и старения на хрупкую прочность малоуглеродистой стали. -П.П., 1970, № 6, с. II0-II4.
- Витвицький П.М., Леонов М. Я. Крихке райнувания пластинки с круговым отвором. ДАН УССР, 1962, № 2, с. 41−45.
- Волков Г. С., Науменко В. П. К определению величины Э -интеграла на компактных образцах. П.П., 1981, № 7, с. 43−49.
- Волков Г. С., Науменко О. П. К определению трещиностойкости конструкционных материалов. П.П., 1979, № 8, с. 64−67.
- Вомпе Г. А., Розенштейн И. М. Трещиностойкость новой строительной стали 15Г2АФД. В кн.: Исследование методов сварки. Процессы монтажа резервуаров. М., 1979, с. 125−130.
- Гольцов В.Ю., Дроздовский Б. А., Проходцева Л. В. Влияние толщины металлических материалов на их способность тормозить разрушение. З.Л., 1969, № 10, с. I237-I24I.
- ГОСТ 5639–65. Сталь. Методы выявления и определения величины зерна. М.: ГК Стандартов, СМ СССР.
- ГОСТ 9454–78. Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах. М.: ГК Стандартов, СМ СССР.
- Демидович Б.Л., Марон И. А., Шувалова Э. З. Численные методы анализа. М.: Наука, 1967, — 368 с.
- Дроздовский В.А., Морозов Е. М. Методы оценки вязкости разрушения. З.Л., 1976, № 8, с. 995−1004.
- Зайнулин Р.С. Влияние анизотропии механических свойств листовых сталей на несущую способность труб. Строительство трубопроводов, 1974, № 9, с. 22−24.
- Кална К. Уточненный метод расчета критического раскрытия трещины. П.П., 1975, № II, с. 19−25.
- Каминский А.В., Саилов Н. С. 0 разрушении хрупкого тела вблизи отверстия вследствие развития систем поверхностных трещин. П.П., 1973, «10, с. 71−76.
- Касаткин Б.С. Структура и микромеханизм хрупкого разрушения стали. Киев, 1964, — 342 с.
- Качалов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969,420 с.
- Козлов А.Г. 0 зависимости 3 -интеграла от толщины испытываемого образца. В кн.: Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера. Красноярск, 1978, № 46, с. I09-II8.
- Краеовский А.Я. и др. Исследование сопротивления развитию трещины с учетом масштабного эффекта для оценки хрупкой прочности корпусной стали. П.П., 1979, № 4, с. 3−9.
- Красовский А.Я. и др. Применение линейной и нелинейной механики разрушения для оценки сопротивляемости развитию трещины • в конструкционной стали 15Х2НМФА. П.П., 1978, № I, с.40−44.
- Красовский А.Я. и др. Корреляция между акустической эмиссией, пластическим течением и разрушением железа при статическом нагружении в широком интервале температур и скоростей деформирования. Сообщение 2. П.П., 1976, № 10, с. 8-И.
- Леонов Н.Я., Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Прикладная механика. 1959, т. 5, № 4, с. 391 401.
- Лепихин A.M., Козлов А. Г., Москвичев В. В. Прогнозирование надежности элементов сварных металлических конструкций по критериям механики разрушения. В кн.: Металлические конструкции для работы в суровых климатических условиях. Красноярск, 1982, с. 38−52.
- Максимович Г. Г. и др. 0 влиянии холодной пластической деформации на склонность малоуглеродистых сталей к хрупкому разрушению. ФХММ, 1975, т. II, № I, с. 37−40.
- Маркочев ВЛЯ., Морозов Е. М. 0 критериях достоверности экспериментального определения вязкости разрушения. ФХММ, 1976, № 2, с. 21−23.
- Маркочев В.М. Расчет на прочность при наличии малых трещин.-П.П., 1980, № I, с. 3−6.
- Маркочев В.М., Морозов Е. М. Метод разгрузки в экспериментальной механике разрушения. ФХММ, 1978, № I, с. 12−22.
- Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. М.: Машиностроение, 1973. — 200 с.
- Махутов Н.А. Концентрация напряжений и деформаций в упруго-пластической области деталей. Машиноведение, 1971, № б, с. 54−60.
- Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. — 271 с,
- Мирсалимов В.М. Коэффициент интенсивности напряжений на перфорированных пластинах с трещинами. П.П., 1978, № 3, с.70−73.
- Морозов Е.М., Фридман Л. Б. Анализ трещин как метод оценки характеристик разрушения. З.Л., 1966, № 8, с. 977−984.
- Морозов Е.М., Фридман Л. Б. Некоторые закономерности теории трещин. В кн.: Прочность и деформация материалов в неравномерных физических полях. 1968. Вып. 2. МИФИ. М.: Атомиз-дат, с. 216−253.
- Нотт Дж. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978. — 256 с.
- Овчинников А.В. и др. Определение коэффициентов интенсивности напряжений для коротких трещин, инициированных концентратором напряжений. ФХММ, 1983, т. 19, № I, с. 78−92.
- Партон В.З., Морозов Е. М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука, 1974. — 417 с.
- Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. — 302 с.
- Писаренко Г. С., Науменко В. П., Волков Г. С. Определение трещиностойкости материалов на основе энергетического контурного интеграла. Киев: Наукова думка, 1978, — 124 с.
- Покровский В.В., Скаренко Ю. С., Руденко В. Н. Влияние температуры на механические свойства и деформационной упрочнение малоуглеродистой стали 15Х2МФА и 15Х2МНФА. П.П., 1980,9, с. 72−76.
- Применение МКЭ для задач теплопроводности и термопластичности. Основы применения, алгоритм и программы на Фортране. (Руководящий материа). М., 1976, с. 71−77.
- Проходцева Л.В., Дроздовский В. А. 0 критерии правомерности определения вязкости разрушения З.Л., 1975, № II, с. I380−1384.
- Разработка методов определения сопротивлению хрупкому разрушению материалов и элементов конструкций (обзорный информационный материал). ГКНТ СМ СССР. Шифр работы 1−35.3. -М., 1977. — 122 с.
- Раковский В.А. Определение трещиностойкости тонколистовой пластичной стали на основе энергетического контурного 3 -интеграла. П.П., 1982, № 2, с. 18−23.
- Раузин Л.Р., Великанов А.В, Современные методы оценки вязкости разрушения. Металловедение и термическая обработка, 1970, № 6, с. 28−36.
- РД 50−260-^81. Расчеты и испытания в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1982. — 55 с.
- Розенштейн И.М., Вомпе Г.А, Метод определения критического раскрытия трещины. ФХММ, 1978, т. 14, № 5, с. II8-II9.
- РТМ. Рекомендации по оценке прочности крупногабаритных конструкций с применением характеристик механики разрушения. -М., 1977. 116 с.
- Савин Г. Н. Концентрация напряжений около отверстия. М.: ГИТТЛ, 1951. — 495 с.
- Савин Г. Н., Панасюк В. В. Развитие исследований по теории предельного равновесия хрупких тел с трещинами (обзор). -Прикладная механика, 1968, т. 1У, № I, с. 3−24.
- Шедрин Г. С. О влиянии ширины образцов на величину ударной вязкости и положение критической температуры хрупкости стали СтЗсп. З.Л., 1972, № 6, с. 71−72.
- Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. — 640 с.
- Черепанов Г. П. 0 распространении трещин в сплошной среде. Прикладная математика и механика. 1967, т. 31, с.476−488.
- ASTM Book of Standard, 1972, E399−72.-965p.
- Barsom J.M. Development of the AASHTO fracture toughness requirements for bridge steels.-Eng.Fract.Mech., 1975, vol.7,N 3, p.605−618.
- Ba^ansk^ J. Vplyv teploty deform^cie na zmeny mechanicitfch vlatnost^ Fe resp nizkouhlfkovey ocele.-Konov? M^ter., 1982, W 10, p.325−336.
- Begley J.A., Xandes J.D. The J-integral as fracture criterion.' In: Fracture toughness, ASTM STP 514"1972,p.1−20.
- Begley J.A., Xandes J.D., Wilson W.K. An estimation model for the application of the J-integral.-In: Fracture analysis, ASTM1. STP 560,1974,p.155−169.
- Begley J.A., bandes J.D. A comparison of the J-integral fracture criterion with equivalent energy concept.-In: Progress in flow growth. and fracture toughness testing, ASTM STP 536, 1973, p.246−263.
- Bellorin N. Application of J-contour integral. to fracture of mild steel. In: Proc.3rd Braz.Congr.Mech.Eng., COBEM~75,N 3, p.55−64.
- Biluk Z., Kuna M., Kn? sl Z. Studium otertfslfeni trhlfny metodou. kone&tfch prvku.-KonovS.Mat ?r., 1974, H 19, S.249−260.65» Blauel J.D., Hollstein T. Zur Ermittlung kritischer J-integral Werte.-Arch.Eisenhiittenw., 1978, Vol.49,S.587−593.
- Bowie О.Ъ. Analysis of an infinite plate containing radial cracks originating at the boundary of an internal circularhole.-J.Mech. and Phys., 1956, vpl.25,p.60−71.
- Brenner A. Assessment of welded joints with respect to fracture mechanics.-In: Proc.7th Congr.Mater.Теst., 19 $ 8,Budapest, vol. 1, p.23−27.
- Broek D. Correlation. between, stretched zone size and fracture. toughness.-Bur.Fxnot.Mech., 1974, vol.6,p.173−181.
- B8 5762.1979* Methods for crack opening displacement (COD). testing.-BSI, 1979.
- Burdekin P.M. The British: Standard Comittee WEE/38 draft. and IIW approach.-In: Develop-rPress.Ves., 1979, London, vol. 1, p.63−94. .
- Burdekin P.M., Harrison J.D. Alternative. elastic-plastic.fracture mechanucs concepts.- In: Pract.Appl.Fract.Mech.Prev.Failure Weld.Struct., Annu.Assem., 1979, Bratislawa, p.80−93.
- Chipperfield C.G. Prediction of instability in ductile SENB fracture toughness specimens.-Int.J.Pract., 1977, vol.13,N 6, p.847−860.
- Chow C.X., Sukes J.X. On the intepretation of COD for yielding fracture mechanics.-In: Proc.Int.Conf.Fract.Mech. andTechn., 1977, Hong-Kong, vol.2,p.929−938.
- Cioclov D.D. On the correlation between J-integral and crack tip opening displacement characteristics.-Bui.sti.si.techn.^л
- Inst., Timisoara, ser. Mecanika, 1981, vol.26,N 1, p.71*73.
- Clarke G.A. et.al. A procedure for the determination of ductile fracture toughness using J-integral techniques.-J.Test. and Eval., 1979, vol.7,В $, p.49−56.
- Clarke G.A. et.al. Single specimen test for determination.-In:Mechanics of crack growth, ASTM STP 590,1976,p.27−42.
- Costin L.S., Duffy J. The effect of loading rate and temperature on the initiation of fracture in a mild rate-sensitive steel.-Trans ASME, J.Eng.Mater,?and Techn., 1979, vol.1013, p.258−264.
- Culver L.E., Castro P., Badon J.C. J-integral approach. to slow crack. growth under monotonic loading of .a.mild steel.-In:proc. 7th Congr.Mater.Test., 1978, Budapest, vol.1,p.63−65.
- Dahl W., Bees H. EinfluB von Werkstoffzusammensetzungund Fer-ritkorngroBe auf die Konstanten der Ludwik-Gleichung.-Arch.
- Eisenhuttenw., 1980, Bd.51,N 2, S 77−81.
- Darlaston B.J.L., et. al. A UK prpposal for assessment of the significance of the flow in pressurized components.-In:Trans. 4th Int.Conf.Struct.Mech.React.Techn., 1977, San-Francisko, vol. G, p. G21/1-G21/10.
- Dawes M.G., Kamath M.S. The crack opening displacement (COD) design curve approach to crack tolerance.-In:Tolerance Flaws Pressurized Components Conf1978, London, p.21−36.
- Dengel D., Harig- H. Die Temperaturals Indikator von Deforma-t ionsvorgangen.-Harter.-Techn.Mit t., 197 5, Bd.30,H.2,S.112−116.
- Dowling A.R., Townley C.H. The effects of defects on structural failures: a two-criteria approach.-Int.J.Press.Ves. and Pip., 1975, vol.3,N 2, p.77−107.94* Duga J.J. et.al. The economic effect of fracture in the
- United States. Part 2.-A report to 1TBS by Battelle Columbus laboratories.-US D§ p.Commer.Uat.Bur.Stand.Publ., 1983,-298p.95* Dugdale D.S. Yielding of steel sheets containing slits.-J.Mech. Phys. Solids, 1960, p.100−104.
- Egan G.R., Robinson J.H. The application of elastic-plastic fracture mechanics parameters in fracture safe design.-Nucl.
- Eng. and Des., 1975, vol.45,p.135−158.
- Fletcher b. Practical COD fracture toughness measurement and. evaluation.-Austral.Weld.J., 1979"vol.23,E 4, p.51−56.
- Green G., Knott J.E. Effects of side grooves on initiation andpropagation. of ductile fracture.-Met.Techn., 1975, N 9, p.422−427.
- Griffis C.A. Elastic-plastic toughnessja comparison of J-integ* ral and crack opening displacement characterization.-Trans. ASME, J.Press.Yes.Techn., 1975"vol.97,H 4, p.278−283.
- Harrison J.D. COD testing and analysis: the present states of the art.-1981,Abington-Weld.Inst.-30p.
- Heald P.Т., Spink G.H., Worthington «P.J. Post yield fracture mechanics.-Mat.Sci. and Eng., 1972, vol.10,1 3, p.129−138.
- Hollstein T., Blauel J.G. Zum Beurteilung von Rissen bei ela-sto-plastischem.Werkstoffverhalten.- Berg.-und Huttenmann. Monatsh., Bd.123,N 3, S.146−153.
- Ingham Т., Harrison R.P. A comparison of published methods of calculation. of defect significance.-In: Fitness for Purpose Validation. of Welded Constructions. Int.Conf., London, 1982,1. Abington, p.46/1−46/15»
- James F., Nickerson J.R. Experimental confirmation of the J-integral as a thin section fracture criter&on.-Eng.Fract.Mech., 1977, vol.9,N 1, p.75−85.
- Kamath M.S. The COD design curve: an assessment-of validity-using.wide plate test.-Int.J.Press.Ves.and Pip., 1981, vol.9, N 2, p.79−105•
- Kamath M.S. The crack opening displacement (СТОЮ design curve: some proposal for incorporating stress gradient effects.-In: Fitness for Purpose Validation of Welded Constructions, Int.Conf., London, 1982, Abington, p.23/1−23/19.
- Kanazawa T., Machida S., Miyata T. Present status on the evaluation of fracture toughness of structural steels and their welded joints in Japan.-Prosp.Fract.Mech., 1974, Leyden, p.547 561.
- Kishimoto K., Indow H., Matsushita H. Assessment fracture toughness for shipbuilding•-Weld.and Met.labr., 1979, vol.49,N 10, p.725,727−729.
- Kobayashi H., Nakamura H., Nakazawa H. A relation between crack tip plastic blunting and J-integral.-In: Mech.Behav.Mater.,→ 3rd Int.Conf., 1979, Cambridge, vol.3,p.527−538.
- Kochendbrfer A. Fracture research in Max-Plank-Institute in
- Diisseldorf .-In: Adv.Res.Strength Fract.Mater., New-York, 1977, vol.1,p.725−750.
- Kochendorfer A. The flow behaviour of structural steels at large plastic zone with respect to geometry independent presentation. -Arch.Eisenhuttenw., 1978, Bd.48,H.8,S397−402.
- Kordisch H., Riedmuller J., Sommer E. The strain-energy-dencity criterion,.- Investigation for its applicability.-In:f?roc.Int. Symp., Absorb.Speci.Energy and/or Strain Energy Dencity Criterion, Budap est, 1980, p.33−43*
- Koropp J., Kochendorfer A. Temperaturhohung bei der plastischen Verformung von ungekerbten und gekerbten Zugbroben eines Bau-stahls.-Arch.Eisenhutt enw., 1978, Bd.49,N 4, S. 189−193.
- Koropp- J., Kochendc5rfer A. EinfluB der Verformungswarme auf mechanischen Eigenschaften eines Baustahls.-Arch.Eisenhuttenw., 1978, Bd.49,N 4, p.195−200.
- M^randet B., S? nz G. Determination exp? rimentale de J^.-M^c., mater.,^lec., 1977, vol.60,N 328−329,p.41−51.
- Т-24″ Makkstrom К. Experimental determination of data using different types of specimen.-Eng.Fract.Mech., 1977, vol.9,N 3, p.637−646.
- Marique C., Bragard A. What the steelmaker should know about present states of fracture mechanics.-Met.Repts., 1977, N 50, p.5−14.
- Merkle J.G. Analytical relation between elastic-plastic fracture criteria.-Int.J.Press.Ves. and Pip., 1976, vol.4,p.197−2Gb.
- Miyoshi Т., Miyamoto H. Study of J1c fracture criterion.-Evaluation of fracture toughness by J-integral and COD methods.-J.Fac.Eng., Univ. Tokyo, 1975, vol.33,H 2, p.186−190.
- Mimura H., Factors controlling fracture toughness.-Tetsu-to-hagane, J. Iron and Steel Inst., Jap., 1978, vol.64,N 7, p.78−88.
- Minuth E., Hornbogen E. Die Messung der Verformungsverteilung an RiBspitzen mit Hilfe der Rekristallisation.-Pract.Metallog.-1977,Bd.14,N 1, p.14−26.
- Miratori M., Miyoshi T. Relation between COD and J-integral in general yielded rigid-plastic body.-Trans.Jap.Soc.Mech.5ng., 1981, vol. A47,N 420, p.800−804.
- Montgomery F.R. The application of the J-integral to small specimen of ductile materials to be exposed to high temperature and high level irradiation.-In: Creep and Fract.Eng.Mater, and Struct., Proc.Int.Conf., 1981, Swansea, p.573−586.
- MSZ 4929−76. Determination of specific fracture work of metals.
- Murakami Y. A simple procedure for the accurate determination of stress intensity factors by finite element method.-Eng. Fract.Mech., 1976, vol.8,p.643−655.
- Miincher X. Evaluation of short cracks behaviour using fracture mechanics approach.-In: Pract.Appl.Fract.Mech.Prev.Failure Weld.Struct., Annu! Assem., 1979, Bratislawa, p.17−24.
- Nemec J. Fracture criterion for metals: absorbed specific energy.-In: Proc.Int.Symp., Absorb.Specif.Energy and/or Dencity Strain Energy Criterion, 1980, Budapest, p.147−155.
- Neuber H. Theory of stress concentration for shear-strained prismatical bodies with arbitrary non-linear strees-strain law.-Trans.ASME, J.Appl.Mech., 1961, vol.28,p.544−550.
- Kewman J.C. Fracture analysis of surface and throuth-eraeked sheets and plates.-Eng.Fract.Mech., 1973, vol.5,В 3, p.667−689.
- Newman J.C. Fracture analysis of various cracked configuration in sheet and plate materials.-In: Properties related to fracture toughness, ASTM SEP, 605,1976,p.104−123.
- Newman J.C. Fracture analysis of ductile materials.-In:Mech. Behav.Mater., Proc.3rd Int.Conf., 1979, Cambridge, vol.3,p.501−50!
- Ohji K. et.al. J-integral analysis for. crack emanated from elliptical holes,-Zairyo, J.Soc.Mater.Sci., Jap., 1983, vol:32, N 352, p.12−18.
- Oldfield W. Curve fitting impact test data: statistical procedure.-ASTM Standardization Hews, 1975, N 11, p.24−29.
- Orowan E. Fundamentals of brittle behavior in metals.-In: Fatique and Fratture of Metals, 1956, pap.7,p.139−167.
- Phuc Nguyen-Duy, Guy Ph? lippeau. Determination of the fracture energy criterion J1c on two steels by static and dynamic testing.-J.Test.and Eval., 1979, vol.7,N 6, p.310−316.
- Pisarski H.G. Influence of thickness on critical crack opening displacement (COD) and J values.-Int.J.Fract., 1981, vol.17,N 4, p.427−440.
- Server W.X., Wullaert P.A. The use small specimen strength ratio for measuring fracture toughness.-Eng.Fract.Mech., 1979, vol.11,N 3, p.477−486.
- Shiratiri M., Mayoshi T. Evaluation on constraint factor and J-integral for single-edge notched specimen.-In: Mech.Behav. Mater., Proc.3rd Int.Conf., 1979, Cambridge, vol.3,p.425−434.
- Т5б. Steffens H.-D., Staskewitsch E. Bruchmechanische Untersuchun-gen gin niedriglegierten Baustahlen mit Hilfe des COD-Conzept.-Z.Werkstofftechn., 1980, Bd.11,H.4,S.134−144.
- StraBburger Ch., Schauwindhold D. EinfluB der Probenbreite auf die Ergebnisse von Kerbschlagbiegeversuchen an Weichen Stahlen Arch. Eisenhiitt enw1954, Bd. 25, H. 5, S. 427−435.
- Terry P. The measurement of COD and its application to defect significance.-Мёс., ma?? r.,?lec., 1977, vol.60,W 328−329,p.66−69.
- Turner С.E., Burdekin P.M. Review of cunrent states of yielding fracture mechanics.-Atom.Energy Rev., 1974, К 12, p.439−503.
- Turner C.E. The J-estimation curve, R-curve, and tearing resistance concepts to a proposal for a J-based design curve against fracture.-In:fitness for Purpose Validation of Welded Constructions, Int.Conf., 1982, London, p.17/1−17/10.
- Tweed J., Rooke D.F. The stress intencity factor for a crack at the edge of a loaded hole.-Int.J.Solids and Struct1979, vol.15,N11,p.899−906.
- Witt P.J., Mager T.R. Fracture toughness values at tempe-ture up to 550°F for ASTM A533 Grade В Class 1 steel.-Nucl. Eng. and Design, 1971, vol.17,p.91−102.
- Wullaert R.A., Server W.L. Small specimen prediction of fracture toughness for nuclear pressure vessel steels.-Nucl.Eng. and Design, 1980, vol.57,p.153−173.
- Xiao You-gu, Huang Guo-Hao. On the compatibility between J-in-tegral and crack opening displacement.-Eng.Fract.Mech., 1982, vol.16,IT 1, p.83−94.- 149 :