Прогнозування впливу попереднього термомеханічного навантаження на в’язкість руйнування теплостійкої сталі з використанням методу скінченних елементів

Abstract

Описано методику прогнозування впливу рівня комбінованого (із накладанням циклічної складової) попереднього термомеханічного навантаження на крихку міцність сталі 15Х2МФА. За допомогою методу скінченних елементів досліджено вплив комбінованого попереднього термомеханічного навантаження на напружено-деформований стан у вістрі втомної тріщини у пружно-пластичній постановці. Електронно-мікрофрактографічні дослідження показали, що ініціація руйнування відбувається на деякій відстані від фронту втомної тріщини. Враховуючи закономірності впливу рівня попереднього пластичного деформування на напруження відриву сталі 15Х2МФА та експериментально встановлене значення CID, запропоновано методику скінченноелементного моделювання напружено-деформованого стану у вістрі тріщини при руйнуванні зразка. За результатами моделювання методом скінченних елементів побудовано криві та запропоновано апроксимаційну формулу впливу рівня комбінованого попереднього термомеханічного навантаження на в’язкість руйнування сталі 15Х2МФА.

Предложена методика прогнозирования влияния комбинированного (с наложением циклической составляющей) предварительного термомеханического нагружения на критический коэффициент интенсивности напряжений теплоустойчивой стали 15Х2МФА. С использованием метода конечных элементов исследовано влияние комбинированного предварительного термомеханического нагружения на напряженно-деформированное состояние в вершине трещины в упругопластической постановке. Электронно-микрофрактографические исследования показали, что инициация разрушения происходит на некотором расстоянии от фронта усталостной трещины. По результатам моделирования методом конечных элементов построены кривые и предложена аппроксимационная формула влияния уровня комбинированного предварительного термомеханического нагружения на критический коэффициент интенсивности напряжений стали 15Х2МФА.