Научный отчет № 2682

Название

Прочность элементов металлических конструкций при высоких температурах. Методы обработки экспериментальных данных.

Авторы

Локощенко А.М., Юмашева М.А., Еремина И.И., Селиванова Т.И., Дачева М.Л.

Аннотация

В данном отчете рассмотрены некоторые аспекты ползучести и длительной прочности металлов при одноосном и сложном напряженном состоянии. 1. Результаты испытаний металлов при сложном напряженном состоянии анализируются с привлечением вероятностных характеристик. Показано, что среди различных критериев длительной прочности (максимальное растягивающее напряжение, интенсивность напряжений, критерий Сдобырева, удвоенное максимальное касательное напряжение) для описания испытаний при произвольном плоском напряженном состоянии более предпочтительным является критерий Сдобырева. 2. При определении постоянных, входящих в различные критерии длительной прочности, обычно пользуются условием минимума суммы квадратов расстояний от всех экспериментальных точек до- аналитической прямой в двойных логарифмических или полулогарифмических координатах. В данном отчете исследуется зависимость основных результатов анализа от того, каким способом вычисляются эти расстояния: по нормалям, по абсциссам или по ординатам. Показано, что при использовании степенной зависимости времени разрушения t* от эффективного напряжения σₑ все параметры, определяемые с помощью методов нормалей и ординат, практически совпадают, а параметры, вычисляемые с помощью методов нормалей и абсцисс, различаются в несколько раз. При использовании экспоненциальной зависимости t*(σₑ) все выводы меняются на противоположные. При анализе известных экспериментальных работ в большинстве случаев все три способа определения параметров приводят к выбору одного и того же критерия длительной прочности. 3. Проведено исследование поведения толстостенных труб под действием внутреннего давления. Рассматривались четыре вышеприведенных критерия длительной прочности, а также соотношения, используемые в нормах СССР и ФРГ для расчета на прочность котельных агрегатов. Анализ экспериментальных данных, полученных в шести сериях испытаний, показал, что критерий интенсивности касательных напряжений описывает испытания под внутренним давлением лучше других критериев. 4. Рассматриваются кинетические соотношения ползучести, учитывающие свойства материала при мгновенном нагружении. При этом используются два различных типа связи номинальных и эффективных напряжений, учитывающих либо экспоненциальную, либо дробно-линейную функцию от поврежденности. Исследуется действие растягивающей силы на стержень из материала с такими свойствами. Показано, что в первом случае предельная деформация, соответствующая разрушению, монотонно убывает с увеличением напряжения, во втором случае указанная зависимость может быть немонотонной. 5. Предложена методика описания кривых ползучести, модифицирующая простейший вариант теории упрочнения таким образом, что удается описать некоммутативность при ступенчатом нагружении в условиях ползучести. 6. Разработана методика описания установившейся скорости ползучести в функции напряжения в виде одной аналитической зависимости для всего диапазона испытаний на ползучесть при постоянной температуре.

Год публикации

1982 г.

Объём

72 с.

Научный руководитель

Шестериков С.А., Локощенко А.М.

Ключевые слова

ползучесть, упрочнение, длительная прочность разрушение, сложное напряженное состояние, параметр поврежденности, вероятные методы обработки экспериментальных данных.