Abstract: Прочность квадратной пластины с центральной трещиной при нормальном отрыве ис- следована в рамках подхода Нейбера – Новожилова с помощью модифицированной мо- дели Леонова – Панасюка – Дагдейла, использующей дополнительный параметр – попе- речник зоны пластичности (ширину зоны предразрушения). В качестве модели деформи- руемого твердого тела выбрана модель идеального упругопластического материала, имеющего предельное относительное удлинение. К такому классу материалов относятся, например, низколегированные стали, применяемые в конструкциях, работающих при тем- пературах ниже порога хладноломкости. При наличии сингулярной особенности в поле напряжений в окрестности вершины трещины предлагается использовать двухпараметри- ческий дискретно интегральный критерий прочности. Деформационный критерий разруше- ния формулируется в вершине реальной трещины, а силовой критерий для нормальных напряжений с учетом осреднения формулируется в вершине модельной трещины. Длины реальной и модельной трещин отличаются на длину зоны предразрушения. Подробно проанализированы определяющие уравнения аналитической модели в зависимости от характерного линейного размера структуры материала. Получены простые, пригодные для поверочных расчетов формулы для критической разрушающей нагрузки и длины зоны предразрушения. Выполнено численное моделирование распространения зон пластично- сти в квадратных пластинах при квазистатическом нагружении. В численной модели ис- пользована текущая лагранжева формулировка уравнений механики деформируемого твердого тела, наиболее предпочтительная для моделирования деформирования тел из упругопластического материала при больших деформациях. Методом конечных элементов получена пластическая зона в окрестности вершины трещины. Проведено сравнение ре- зультатов аналитического и численного прогнозирования разрушения пластины при пло- ской деформации. Показано, что результаты численных экспериментов хорошо согласуют- ся с результатами расчетов по аналитической модели разрушения материалов со структу- рой при нормальном отрыве. Построены диаграммы квазихрупкого и квазивязкого разрушения структурированной пластины.

Cite: Астапов Н.С. , Кургузов В.Д.
МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ПЛАСТИНЫ С ЦЕНТРАЛЬНОЙ ТРЕЩИНОЙ
Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика / PNRPU Mechanics Bulletin. 2023. №1. С.12-25. DOI: 10.15593/perm.mech/2023.1.02 РИНЦ OpenAlex

Identifiers:

Elibrary:	53826658
OpenAlex:	W4378893667

Citing: Пока нет цитирований

Altmetrics: