Влияние кривизны тонкостенных элементов с трещинами на параметры разрушения (теоретико-экспериментальное исследование)

Abstract

Изучено влияние кривизны цилиндрической панели с трещиной на величину J-uнmeгpaлa в процессе осевого нагружения. Исследуется весь диапазон кривизн панели: от пластины до замкнутой цилиндрической оболочки. Критические значения J-uнmeгpaлa определяются численно на основании полученных экспериментально критических нагрузок, при которых происходит старт трещины. Оцениваются вклады в общую величину J-uнmeгpaлa от мембранных и изгибных деформаций. В случае почти плоской панели исследуется влияние нелинейного изгиба (выпучивания) в окрестности трещины на увеличение J-uнmeгpaлa. Прослеживается влияние длины трещины на критическое значение J-uнmeгpaлa.Вивчено вплив кривизни циліндричної панелі з тріщиною на величину J-інтеграла в процесі осьового навантаження. Досліджується весь діапазон кривизн панелі: від пластини до замкненої циліндричної оболонки. Критичні значення J-інтеграла визначаються чисельно на основі отриманих експериментально критичних навантажень, за яких відбувається старт тріщини. Оцінюються внески в загальну величину J-інтеграла від мембранних деформацій та деформацій вигину. У випадку майже плоскої панелі досліджується вплив нелінійного вигину (випинання) поблизу тріщини на збільшення J-інтеграла. Простежується вплив довжини тріщини на критичне значення J -інтеграла.The effect of curvature of a cracked cylindrical panel on the J-integral value is analyzed for axial loading conditions. We studied the total range of panel curvatures: from a plate to a cylindrical shell. Critical values of the J-integral are numerically assessed, based on the experimentally obtained critical loads corresponding to the crack start. Contributions of membrane and bending strains to the total J-integral value are assessed. In the case of almost flat panel, we investigate the effect of nonlinear bending (bulging) in the crack tip vicinity on the J-integral increase. We also analyze the crack length effect on the J-integral critical value.