Моделювання процесів руйнування при повзучості у пластині з коловим вирізом
Ключові слова:
повзучість, пошкоджуваність, руйнування, пластина з вирізом, програмаАнотація
Статтю присвячено опису результатів, отриманих при комп’ютерному моделюванні процесів накопичення пошкоджуваності при повзучості та подальшого руйнування при плоскому напруженому стані. Для моделювання залучено скінченноелементний підхід, побудований на прямому інтегруванні системи диференційних рівнянь, що отримується при застосуванні інкрементальної теорії повзучості з описом пошкоджуваності за моделлю Работнова-Качанова. Руйнування описується шляхом перебудови скінченноелементної моделі з виключенням елементів, в яких параметром пошкоджуваності досягнуто свого критичного значення. Як приклад, розглянуто руйнування при розтягу у пластинах з коловим центральним вирізом. Обговорюється підхід, що дозволяє отримувати рівняння для опису руху макроскопічних дефектів, що утворюються при руйнуванні на поверхні отворів. Наведено форму диференційного рівняння, яким моделюється коловий рух макродефекту у пластині з центральним вирізом.
Посилання
Lemaitre J., Chaboche J.L. Mechanics of solid materials. Cambridge: Universitypress, 1994. 556 p.
Chaboche J.L. Damage Mechanics. In Comprehensive Structural Integrity. Pergamon Press. 2002, Vol. 2. P. 213-284.
Riedel H. The Extension of a Macroscopic Crackat Elevated Temperature by the Growth and Coalescence of Microvoids. Creep in Structures, 3rd Symposium, Leicester, UK, September 8-12, 1980. Springer, 1981, P. 504-519.
Hayhurst D.R., Horrison C.J., Brown P.R. Creep Crack Growth. Creepin Structures, 3rd Symposium, Leicester, UK, September 8-12, 1980. Springer, 1981. P. 564-575.
Perrin I.J., Hayhurst D.R. Continuum damage mechanics analyses of type IV creep failure in ferritic steel cross weld specimens. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 1999. № 76. P. 599-617.
Zhao L., Xu L., Nikbin K. Predicting Failure Modes in Creep and Creep-Fatigue Crack Growth Using a Random Grain. Grain Boundary Idealised Microstructure Meshing System. Materials Science and Engineering. 2017. № 704. P. 274-86.
Breslavsky D., Kozlyuk A., Tatarinova O. Numerical simulation of two-dimensional problems of creepcrack growth with material damage consideration. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 7 (92). P. 27-33.
Tajra, S., Otani R. Teoriya vysokotemperaturnojprochnosti materialov. [Theory of high-temperature strength of materials]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1986. 280 p.
Breslavskyi D.V Korytko Yu.M. Tatarinova O.A. Proektuvannia ta rozrobka skinchennoelementnoho prohramnoho zabezpechennia [Design and development of finite element software]. Kharkiv: Pidruchnyk NTU «KhPI» Publ., 2017. 232 p.
Breslavskyi D.V., Senko A.V., Tatarinova O.A. Kompiuterna Prohrama «Rozviazannia dvovymirnykh zadach povzuchosti poshkodzhuvanosti ta rozpovsiudzhennia trishchyny» («FEM Creep-Damage-Fracture»). [Computer program "Solution of two-dimensional problems of creep, damageability and crack propagation" ("FEMCreep-Damage-Fracture")]. A.s. № 83455, Ukraine.
