4.3.2.2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ...

Анализ субкритического развития трещины начинается с определения момента ее старта, который контролируется параметром Существуют различные методы испытаний для определения Прямые методы разности потенциалов, разгрузки, акустической эмиссии позволяют с помощью одного образца непосредственно фиксировать момент старта трещины и величину далее посредством пересчета, определять [134, 135, 219]. Недостатки этих методов заключаются в том, что приходится использовать довольно сложное оборудование; кроме того, имеются материалы, у которых трудно дифференцировать изменение податливости образца, обусловленное текучестью или. стартом трещины [13]. Косвенные методы (испытания по ГОСТ 25.508-85 [143], ASTM Е399-74 [419], методы Гриффитса [330], Бигли-Лэндеса [350]) определения: требуют испытаний нескольких образцов с различными уровнями нагружения. В результате этих испытаний строится -кривая. Далее путем графических построений определяется величина

В настоящей работе предлагается экспериментально-расчетный метод определения с использованием диаграммы полученной для одного образца [130, 133]. В основе метода лежит концепция постоянства параметра после старта трещины, иными словами, концепция однозначного соответствия диаграммы с условием

Суть метода продемонстрируем на следующем примере. Пусть в результате экспериментальных работ, по субкритическому росту трещины получена зависимость Причем в силу технических сложностей фиксации малых длин трещины надежное определение зависимости осуществлено при (рис. 4.27, а, кривые или ВС).

Задача состоит в определении истинной зависимости на участке (по известным кривым или из условия что позволит определить нагрузку старта трещины и соответствующее ей значение трещиностойкости Предположим, что при искомая зависимость отвечает кривой [ранее кривая была рассчитана с помощью МКЭ из условия для образца с центральной трещиной, геометрия и свойства материала которого использовались ранее]. Очевидно, что процесс

ее определения является итерационным. В первом приближении экстраполируем произвольным: образом зависимость (кривая в область например, кривые или (рис. 4.27, а, где — нагрузка, отвечающая старту трещины в первом приближений). Далее с помощью МКЭ решаем упругопластическую задачу при обеспечении соблюдения зависимости по кривой или В процессе субкритического роста трещины вычисляем значения -интеграла Результаты расчета, проведенного для образца с центральной трещиной (размеры образца и механические свойства материала идентичны используемым выше), приведены на рис. 4.27, б.

Рис. 4.27. К методу определения различные зависимости нагрузки от приращения длины трещины и соответствующие зависимости

Видно, что по мере продвижения трещины и приближения кривых к кривой зависимости полученные как при нагружении по кривой так и по кривой стремятся к значениям близким к искомому Во втором приближении с помощью МКЭ определяется нагрузка отвечающая старту трещины на основании условия Затем производим интерполяцию кривой между точками и повторяем процедуру определения при задании криврй идентично первому приближению. Совершенно очевидно, что значение будет ближе к значению чем к значению Иными словами, где номер приближения, сходится с Таким образом, с помощью изложенного метода можно определить параметр с большой точностью даже при ненадежной информации по начальному участку зависимости Следует отметить, что предложенный итерационный метод необходимо использовать при малой протяженности участка когда

В случае, когда первое приближение при практически определяет искомую трещиностойкость материала