Пластичность, ползучесть и разрушение элементов металлических конструкций
| Вид материала | Документы |
- Указания по монтажу металлических и деревянных конструкций монтаж металлических конструкций, 297.4kb.
- Роко используется при изготовлении строительных металлических конструкций в заводских, 1408.09kb.
- 2 Современные тенденции развития российской индустрии строительных металлических конструкций, 43.67kb.
- Некоторые вопросы механики адгезионного разрушения, 280.72kb.
- Производство готовых металлических изделий 281 Производство строительных металлических, 89.72kb.
- Презентация к циклу лекций » Цикл лекций «Механические модели элементов строительных, 20.63kb.
- Зернограничная диффузия и ползучесть субмикрокристаллических металлических материалов,, 481.57kb.
- 2 10. Усиление строительных конструкций путем приклейки элементов внешнего армирования, 100.98kb.
- Определение функций параметрической чувствительности механических характеристик конструкций, 51.79kb.
- Программа практического курса «Расчет железобетонных и металлических конструкций зданий, 175.27kb.
ПЛАСТИЧНОСТЬ, ползучесть и разрушение элементов металлических конструкций
Коврижных А.М.
Новосибирск, Россия
Теории деформирования и разрушения материала, учитывающие трещинообразование на фоне растущих деформаций ползучести, а также полученные на их основе решения различных прикладных задач рассматриваются в [1, 2]. В этих теориях разрушение анализируется с помощью кинетического уравнения ползучести для параметра поврежденности. В теории пластичности такого уравнения нет и поэтому результаты, полученные в [1, 2] нельзя применить для исследования процессов разрушения, которые происходят при пластическом деформировании материалов и конструкций.
В данной работе предлагается единый подход для описания процессов разрушения материала при пластическом деформировании и в условиях ползучести. Предполагается, что необратимая деформация в каждом из этих состояний представляет собой сдвиг в направлении действия максимального касательного напряжения. Величина этого сдвига в статически определимых задачах идеальной пластичности или ползучести определяется из условия совместности деформаций. С применением моделей [3-5], основанных на критерии максимального касательного напряжения, решены задачи о деформировании и разрушении различных элементов конструкций. Рассматриваются толстостенный цилиндр и полый шар под действием давления, цилиндрическая и сферическая полости в неограниченном теле, равномерное растяжение на бесконечности пластины со свободным круговым вырезом и кручение стержня круглого сечения. Считается, что в области неоднородных деформаций пластичности или ползучести разрушение происходит в тех точках, где необратимый сдвиг достигает предельной величины. Разрушенный материал не сопротивляется сдвигу и при всестороннем сжатии в стесненных условиях относительное изменение объема происходит упруго. Если разрушение начинается со свободной границы, то считается, что весь разрушенный материал отделяется от тела и удаляется с его поверхности. В результате фронт разрушения становится новой свободной границей элемента конструкции.
В пластических задачах предлагаемый подход позволяет определить величину внешней нагрузки в момент начала текучести (разрушения), максимальную предельную нагрузку и положение фронта разрушения при заданном перемещении точек контура, на котором действует эта нагрузка. В задачах ползучести рассматриваемый подход позволяет определить время начала разрушения, когда деформация ползучести достигает предельной величины в отдельных точках, и время полного разрушения, когда все сечение элемента будет разрушенным. По разности этих времен можно определить время распространения фронта разрушения по деформируемому телу.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 08-08-00113).
Литература
1. Качанов Л.М. Теория ползучести. М.: Физматгиз, 1960, 455 с.
2. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966, 752 с.
3. Коврижных А.М. Вариант теории пластического течения основанных на сдвиговом механизме деформации// ПМТФ, № 6, 1982, с.133-138.
4. Коврижных А.М. О длительной прочности металлов и модели идеальной ползучести// Докл. РАН. 2007, т.415, №1, с. 48-51.
5. Коврижных А.М. О предельных напряжениях и деформациях вокруг незакрепленной горной выработки// ФТПРПИ, № 2, 1984, с. 28-34.