Probabilistic modeling of fatigue fracture using multiple cracking under thermal fatigue

摘要

Одним із фундаментальних чинників, що істотно впливає на міцність елементівконструкцій під час їхньої експлуатації, є термовтома матеріалів. Важливим завданням єпрогнозування розвитку мережі поверхневих тріщин термовтоми, яка виникає на ранніх етапахексплуатації й значною мірою окреслює майбутню довговічність елемента конструкції.Аналітично розроблено метод інженерних розрахунків впливу теплової втоми на втомнеруйнування матеріалу. Розвиток мікродефектів запропоновано моделювати на основі принципумеханізмів зародження та розвитку тріщин з урахуванням в останньому залежності для коефіцієнтівінтенсивності напружень, отриманої в результаті розгляду подвійно періодичної задачі теоріїпружності для нескінченної пластинки із подвійно періодичною мережею паралельних тріщин. Відстаніміж тріщинами визначено на основі ймовірнісних залежностей, отриманих за діаграмами термовтоми,а розміри дефектів розраховано за формулою Періса. Такий підхід дає змогу ефективно моделювати діютеплових напружень на втому й живучість матеріалів.Обчислено ймовірнісні залежності пошкодженості D, довжини мікротріщин і відстаней міжними від кількості термоциклів для сталі 25Х1М1Ф при розмаху внутрішніх температурних напружень S0 = 100...300 MПa.