Теория узких U-образных вырезов в линейной механике разрушения

На основе линейной механики разрушения получен полный набор асимптотических формул для описания напряженно-деформированного состояния у вершины узкого U-образного выреза. Такой вид дефекта способна иметь трещина, которая подверглась коррозионному воздействию среды, или трещиноподобный дефект в сварном соединении (непровар, подрез), узкая прорезь в детали. Для сравнительной оценки опасности трещинообразования в вершинах узких U-образных вырезов, а также для выявления мест и направления инициации разрушения показана возможность использования таких энергетических критериев, как плотность энергии деформации и Ранее указанные критерии были предложены автором настоящей работы для классических трещин-разрезов. Здесь на основе сингулярных решений линейной механики разрушения проведено исследование напряженно-деформированного состояния в терминах и около вершин предельно узких U-образных вырезов (blunt cracks) в сравнении с классическими трещинами-разрезами

Литература

[1] Нейбер Г. Концентрация напряжений. М., Л., Гостехиздат, 1947.

[2] Космодианский А.С. Плоская задача теории упругости для пластин с отверстиями, вырезами и выступами. Киев, Вища школа, 1975.

[3] Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М., Мир, 1977.

[4] Иосилевич Г.Б. Концентрация напряжений и деформаций в деталях машин. М., Машиностроение, 1981.

[5] Гиренко С.Н., Криксунов Э.З., Перельмутер М.А. КоКон. Определение коэффициентов концентрации напряжений и коэффициентов интенсивности напряжений. М., SCAD Soft, 2005.

[6] Тарабрин Г.Т., Левщанова Л.Л. Разрушение перемычки эллиптического отверстия в пластине. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2007, № 6, с. 3--7.

[7] Максимов А.В. Исследование напряженного состояния при одноосном растяжении плоскости с эллиптическим отверстием. Вестник ТулГУ. Математика, механика, информатика, 2008, т. 14, № 2, с. 105--114.

[8] Матвиенко Ю.Г. Подходы механики разрушения в анализе деформирования и разрушения тел с вырезами и надрезами. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2008, № 5, с. 64--72.

[9] Creager M. The elastic stress field near the tip of a blunt crack. Master’s Thesis. Lehigh Univ., 1966.

[10] Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М., Наука, 1979.

[11] Creager M., Paris P.C. Elastic field equations for blunt cracks with reference to stress corrosion cracking. Int. J. Fract. Mech., 1967, vol. 3, no. 4, pp. 247--252. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00182890

[12] Heckel K., Wagner R. The tensile fatigue behavior of CT-specimens with small notch root radius. Int. J. Fract., 1975, vol. 11, no. 1, pp. 135--140. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00034720

[13] Овчаренко Ю.Н. Упругое напряженно-деформированное состояние и плотность энергии деформации у вершины предельно узких U-вырезов. Известия ТулГУ. Естественные науки, 2010, № 2, с. 97--108.

[14] Овчаренко Ю.Н. Напряженно-деформированное состояние и плотность энергии деформации в вершине предельно узких U-вырезов. Известия ТулГУ. Технические науки, 2013, № 10, с. 78--90.

[15] Овчаренко Ю.Н. К теории (концепции) разрушения "локальная плотность энергии деформации". Известия ТулГУ. Естественные науки, 2014, № 4, с. 80--92.

[16] Sih G.C. Strain energy density and surface layer energy for blunt cracks or notches. In: Mechanics of Fracture Initiation and Propagation. Engineering Applications of Fracture Mechanics, vol. 11. Dordrecht, Springer, 1991, pp. 126--181. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-3734-8_5