Плоский напружений стан матеріалу з урахуванням процесу розвантаження у динамічній пружно-пластичній постановці

Abstract

З використанням різницевих методів досліджено плоский напружений стан тонкого компактного зразка з нерухомою тріщиною в нестаціонарній пружно-пластичній постановці. При цьому враховувався процес розвантаження матеріалу при навантаженні, яке прикладене до локалізованої області й змінюється з часом за лінійним законом. У ролі основного незалежного параметра для виявлення розвитку полів напружень, деформацій, параметра Одквіста і т.п. вибрано розрахункове значення коефіцієнта інтенсивності напружень біля тріщини у статичній задачі для пружно-деформованого компактного зразка. Виявлені характерні осциляції напружень при досягненні коефіцієнтами інтенсивності напружень критичних значень. Розроблена методика дає можливість визначати в'язкість руйнування (тріщиновитримність) матеріалу.

С использованием разностных методов исследовано плоское напряженное состояние тонкого компактного образца с неподвижной трещиной в нестационарной упругопластической постановке. При этом учитывался процесс разгрузки материала при нагружении, которое приложено к локализованной области и изменяется со временем по линейному закону. В роли основного независимого параметра для определения развития полей напряжений, деформаций, параметра Одквиста и т. п. выбрано расчетное значение коэффициента интенсивности напряжений возле трещины в статической задаче для упруго-деформированного компактного образца. Обнаружены характерные осцилляции напряжений при достижении коэффициентами интенсивности напряжений критических значений. Разработанная методика дает возможность определять вязкость разрушения (трещиностойкость) материала.

By finite-difference technique, a planar stress state for a thin compact specimen with static (non-growing) crack is considered in an unsteady elasto-plastic formulation. In doing so, the the material unloading process was taken into account for load applied to localized area according to linear time dependence. The calculated value of stress intensity factor near the crack’s edge in the problem on static elastic deformation of a compact specimen was taken for the main independent parameter for determining of evolution of stress and strain fields, Odquist parameter, etc. The specific stress oscillations are found when stress intensity factors are growing above some critical values. The developed technique gives the possibility for determining of destruction toughness of the material.