Критерий упругопластического разрушения структурированной пластины с острым v-образным вырезом
Full article
| Journal |
Вычислительная механика сплошных сред / Computational Continuum Mechanics
ISSN: 1999-6691
|
| Output data |
Year: 2018,
Volume: 11,
Number: 2,
Pages: 148-161
Pages count
: 14
|
| Tags |
V-ОБРАЗНЫЙ ВЫРЕЗ, КРИТЕРИИ РАЗРУШЕНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ, ПЛАСТИЧЕСКАЯ ЗОНА, ДИАГРАММА КВАЗИХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ, МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ |
| Authors |
Kurguzov Vladimir Dmitrievich
1
,
Astapov Nikolai Stepanovich
1,2
|
| Affiliations |
| 1 |
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук
|
| 2 |
Новосибирский государственный университет
|
|
Funding (1)
|
1
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
|
FWGG-2021-0012
|
Проведено компьютерное моделирование разрушения пластины конечных размеров с острым V-образным вырезом при нормальном отрыве. Процесс разрушения такого образца описан с помощью модифицированной модели Леонова-Панасюка-Дагдейла, использующей дополнительный параметр - поперечник зоны пластичности (ширину зоны предразрушения). В качестве модели материала деформируемого твердого тела выбран идеальный упругопластический материал, имеющий предельное относительное удлинение. К исследуемому классу относятся, например, низколегированные стали, применяемые в конструкциях, работающих при температурах ниже порога хладноломкости. В условиях маломасштабной текучести при наличии сингулярной особенности поля напряжений в окрестности вершины V-образного выреза, который в предельном случае может быть краевой трещиной, предлагается прибегать к двухпараметрическому дискретно интегральному критерию прочности. Деформационный критерий разрушения формулируется в вершине реального выреза, а силовой критерий для нормальных напряжений с учетом осреднения - в вершине специально вводимой модельной трещины. Выполнено численное моделирование распространения зон пластичности в прямоугольных пластинах при квазистатическом нагружении. Оценены размеры пластической зоны в окрестности вершины V-образного выреза. Методом конечных элементов получено выражение для обобщенного коэффициента интенсивности напряжений для трещины, растущей от вершины острого V-образного выреза. Обнаружено, что результаты численных экспериментов по прогнозированию разрушающей нагрузки хорошо согласуются с результатами расчетов по аналитической модели разрушения материалов со структурой при нормальном отрыве в режиме маломасштабной текучести. Построены диаграммы квазихрупкого разрушения образца из структурированного материала.