Трактовка обобщенного параметра вероятности разрушения через пластический коэффициент интенсивности напряжений

Основной целью данной работы является статистический анализ вязкости разрушения компактных образцов, выполненных из стали S55C, в терминах упругих и пластических коэффициентов интенсивности напряжений. Для сравнительного статистического анализа параметров разрушения использованы результаты испытаний по определению вязкости разрушения при трехточечном изгибе. Вязкость разрушения определялась на образцах различной толщины, выполненных из стали S55C, содержащих предварительно выращенную трещину. Испытано по пять образцов различной толщины при постоянном отношении длины трещины к ширине образца. В результате испытаний получены значения разрушающей нагрузки для различных сочетаний длины трещины и толщины образца. Помимо этого, проведены испытания цилиндрических образцов на одноосное растяжение для определения основных механических свойств материала, которые были использованы при проведении численных расчетов. Для определения упругих и пластических коэффициентов интенсивности напряжений проведены численные исследования. На основе полученных в результате испытаний криволинейных форм фронта трещины сформированы трехмерные расчетные схемы метода конечных элементов. В результате численного расчета получены поля напряженно-деформированного состояния в области вершины трещины для каждого из испытанных образцов. На основе полученных полей рассчитывались значения пластических коэффициентов интенсивности вдоль криволинейных фронтов трещины. На основе полученных критических значений упругих и пластических коэффициентов интенсивности напряжений проведен статистический анализ вязкости разрушения компактных образцов, выполненных из стали S55C. Продемонстрированы преимущества использования пластического коэффициента интенсивности напряжений в качестве обобщенного параметра вероятности разрушения. Помимо этого, чувствительность пластического коэффициента интенсивности напряжений к эффектам стеснения позволяет избежать введения дополнительных параметров в статистические модели оценки вероятности разрушения.