Метод визначення характеристик тріщиностійкості пружно-пластичних матеріалів

Abstract

Запропоновано методику визначення деформації, довжини пластичної зони та розкриття тріщини біля її вершини за допомогою методу цифрової спекл-кореляції та тензометрії за одно- та двовісного розтягів пластини з центральною тріщиною. Експериментально встановлено, що розмір пластичної зони біля вершини тріщини для даного матеріалу (не залежить від бази вимірювання), але змінюється з переходом до двовісного навантаження. На основі розв’язку пружно-пластичної задачі про гранично-рівноважний стан пластини з тріщиною в межах δс-моделі отримано формулу для обчислення усередненого значення тріщиностійкості матеріалу (δс) та довжини пластичної зони (lp* ). Оцінено вплив двовісного навантаження на розмір цієї зони.

Предложена методика определения деформации, длины пластической зоны и раскрытия трещины возле ее вершины с помощью метода цифровой спекл-корреляции и тензометрии при одно- и двухосном растяжении пластины с центральной трещиной. Экспериментально установлено, что размер пластической зоны возле вершины трещины постоянный для данного материала (не зависит от базы измерения), но изменяется с переходом к двухосному нагружению. На основании решения упругопластической задачи о предельно-равновесном состоянии пластины с трещиной в рамках δс-модели получена формула для определения усредненного значения трещиностойкости материала ( δс ) и длины пластической зоны (lp* ). Оценено влияние двухосного нагружения на размер этой зоны

A method for determining the deformation value, plastic zone size and crack tip opening displacement, using the method of numerical speckl-correlation and strain measurement under uniaxial and biaxial tension of a plate with a central crack is proposed. It is established experimentally that plastic zone size near the crack type for the given material is independent of the measuring base but changes with the transition to biaxial loading. Based on the solution of the elasto-plastic problem about its limiting-equilibrium state within the δс-model a formula for evaluation of an average value of deformation crack growth resistance of materials ( δс ), plastic zone size (lp* ) has been derived. The influence of biaxial loading on the plastic zone size is estimated.