Pidhurskyy, I.M.

Підгурський, Іван Миколайович

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 11-12 грудня 2013.  50УДК 539.4 І.М. Підгурський Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна  ДОСЛІДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ІНТЕНСИВНОСТІ НАПРУЖЕНЬ ПОВЕРХНЕВИХ ТРІЩИН МСЕ  I.M. Pidhurskyy RESEARCH OF STRESS INTENSITY FACTIRS AT SURFECE CRACKS BY THE FEM  Критеріальна оцінка живучості (залишкового ресурсу) конструкцій при наявнос-ті тріщин пов’язана, як правило, з визначенням коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН). Для знаходження КІН у наскрізних тріщинах існують аналітичні розв’язки. За-дача суттєво ускладнюється для поверхневих тріщин (рис.1), для яких отримати аналі-тичний вираз КІН вздовж всієї довжини викривленого фронту тріщини практично не-можливо. У зв’язку з цим розподіл коефіцієнтів інтенсивності напружень вздовж фрон-ту поверхневої тріщини отримано методом скінченних елементів (МСЕ) із застосову-ванням програми «ANSYS-Workbench – 14.5». Здійснювалося моделювання поверхне-вої півеліптичної тріщини у пластині скінченних розмірів під дією розтягуючих напру-жень. Створено тривимірну модель зразка з глобальною сіткою елементів та модель області тріщини  з локальною сіткою. Елементи сітки тетраедричні. Загальна кількість елементів – 375000. Розмір елементів глобальної сітки – 2,75 мм, локальної – 0,1 мм. Моделювали зразок товщиною t=20 мм з низьколегованої сталі 09Г2С з σТ=350 МПа. Коефіцієнт Пуассона при пружному деформуванні становив ν=0,3. Порівняння отриманих результатів розраху-нку КІН К1 вздовж фронту тріщини з даними, отриманими МСЕ у роботі [1] вказують на наступ-не. Якісний характер зміни КІН вздовж контуру тріщини в обох випадках співпадає. Порівняння значень КІН К1 вказує на добру збіжність результа-тів – від -1,55% при 2φ/π=0 (точки В1, С1 на поверх-ні зразка) до +1,73% (найглибша точка А1 фронту тріщини). Проведено також моделювання взаємного впливу двох поверхневих тріщин, що об’єднуються в одну поверхневу. Таке явище характерне, зокрема, для тріщин, що розвиваються в зонах зварних швів конструкцій, при циклічному навантаженні. Вста-новлено, що взаємний вплив тріщин починає вияв-лятися при відстанях співрозмірних, а також суттє-во менших за самі тріщини.    Література 1.Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений / Под ред. Ю. Му-раками. – М.: Мир, 1990. – Т.1, Т.2. – 1016с. Рис. 1. Поверхнева півеліптична тріщина у пластині скінчених роз-мірів.  

Research of stress intensity factirs at surfece cracks by the FEM

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/4835/1/50.pdf

Research of stress intensity factirs at surfece cracks by the FEM

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University