Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні
Досліджено напружено-деформований стан у зоні передруйнування в околі вершини тріщини у хрестоподібних зразках із сталі 09Г2С за непропорційного двовісного навантаження. Отримано розподіл деформацій у цій зоні на ділянці розміром 6×4,5 mm методом цифрової кореляції спекл-зображень. Порівняно поля ро...
Saved in:
| Published in: | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139632 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні / Я.Л. Іваницький, С.Т. Штаюра, Ю.В. Мольков, Л.М. Іваницька // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — Т. 48, № 3. — С. 18-23. — Бібліогр.: 7 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860213731114352640 |
|---|---|
| author | Іваницький, Я.Л. Штаюра, С.Т. Мольков, Ю.В. Іваницька, Л.М. |
| author_facet | Іваницький, Я.Л. Штаюра, С.Т. Мольков, Ю.В. Іваницька, Л.М. |
| citation_txt | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні / Я.Л. Іваницький, С.Т. Штаюра, Ю.В. Мольков, Л.М. Іваницька // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — Т. 48, № 3. — С. 18-23. — Бібліогр.: 7 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| description | Досліджено напружено-деформований стан у зоні передруйнування в околі вершини тріщини у хрестоподібних зразках із сталі 09Г2С за непропорційного двовісного навантаження. Отримано розподіл деформацій у цій зоні на ділянці розміром 6×4,5 mm методом цифрової кореляції спекл-зображень. Порівняно поля розподілу деформацій та критичні параметри, отримані на повітрі і у водні. Встановлено, що за двовісного навантаження критичний коефіцієнт інтенсивності напружень KС, критичне розкриття тріщини δС і критична деформація εС біля її вершини змінюються в межах 15; 47 і 40%, відповідно, залежно від параметра жорсткості навантаження æ. У водні виявлено зсув максимуму залежності РС від параметра æ в бік додатних його значень. Максимальний вплив водню на δС і εС спостерігають за одновісного розтягу (æ = 0).
Исследовали напряженно-деформированое состояние в зоне предразрушения на крестообразных образцах из стали 09Г2С при непропорциональной двухосной нагрузке. Получено распределение деформаций на участке размером 6×4,5 mm методом цифровой корреляции спекл-изображений. Проведено сравнение полей распределения деформаций и критических параметров, полученных на воздухе и в водороде. Установлено, что при двухосном нагружении критический коэффициент интенсивности напряжений KС, критическое раскрытие вершины трещины δС и критическая деформация εС изменяются в пределах 15, 47 и 40%, соответственно, в зависимости от параметра жесткости нагрузки æ. В водороде обнаружен сдвиг максимума зависимости РС от параметра æ в сторону положительных значений. Максимальное влияние водорода на δС и εС наблюдается при одноосном розтяжении (æ = 0).
The stress-strain state of material in the process zone on a cruciform specimen made of 09Г2С sheet steel under non-proportional biaxial loading is investigated. The distribution of deformations in the region 6×4.5 mm is obtained by digital correlation method. The comparison of deformation distribution fields and critical parameters obtained under uniaxial loading in air and in hydrogen is done. It is established that under biaxial loading the critical SIF KС, crack opening displacement δС and critical deformation εС changes within the limits of 15%; 47 and 40% accordingly, depending on parameter æ. The shift of the maximums of dependences РС from parameter æ in the direction of higher positive values in hydrogen is obtained. The maximal hydrogen influence on δС and εС in the case of uniaxial loading (æ = 0) is observed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:15:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
18
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2012. – ¹ 3. – Physicochemical Mechanics of Materials
УДК:539:3 621:3
ОПІРНІСТЬ РУЙНУВАННЮ СТАЛЕЙ
ЗА ДВОВІСНОГО НАВАНТАЖЕННЯ У ВОДНІ
Я. Л. ІВАНИЦЬКИЙ, С. Т. ШТАЮРА, Ю. В. МОЛЬКОВ, Л. М. ІВАНИЦЬКА
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів
Досліджено напружено-деформований стан у зоні передруйнування в околі вершини
тріщини у хрестоподібних зразках із сталі 09Г2С за непропорційного двовісного на-
вантаження. Отримано розподіл деформацій у цій зоні на ділянці розміром 6×4,5 mm
методом цифрової кореляції спекл-зображень. Порівняно поля розподілу деформа-
цій та критичні параметри, отримані на повітрі і у водні. Встановлено, що за двовіс-
ного навантаження критичний коефіцієнт інтенсивності напружень KС, критичне
розкриття тріщини δС і критична деформація εС біля її вершини змінюються в межах
15; 47 і 40%, відповідно, залежно від параметра жорсткості навантаження æ. У водні
виявлено зсув максимуму залежності РС від параметра æ в бік додатних його значень.
Максимальний вплив водню на δС і εС спостерігають за одновісного розтягу (æ = 0).
Ключові слова: пропорційне двовісне навантаження, водень, пружно-пластичні
деформації, критичне розкриття тріщини, зона передруйнування, цифрова кореля-
ція спекл-зображень, жорсткість напруженого стану.
Елементи конструкцій енергетичного обладнання знаходяться під дією
складного навантаження та водневомісного середовища. Зокрема, трубопроводи
газотранспортної системи, посудини під тиском та ін. працюють в умовах двовіс-
ного навантаження, яке може бути як статичним, так і циклічним. Біля концент-
раторів напружень, що є в цих елементах, за складного навантаження відбуваєть-
ся перерозподіл напружень, змінюється характер течіння матеріалу в околі кон-
центратора (тріщини), а отже, важливо встановити гранично рівноважний стан
тіла у таких випадках [1–3]. Тому, під час розроблення методів оцінювання за-
лишкового ресурсу роботи елементів конструкцій з використанням методів меха-
ніки руйнування, що працюють за складного навантаження, необхідно викорис-
товувати опірність руйнуванню матеріалів, яка враховувала б умови їх силового
навантаження та вплив середовища, зокрема характеристики тріщиностійкості
конструкційних матеріалів. Такі характеристики, отримані за одновісного розтягу
зразків, недостатні для оцінювання роботоздатності конструкцій, які працюють за
умов складного напружено-деформованого стану.
Мета роботи – дослідити вплив двовісного навантаження на опірність мате-
ріалу руйнуванню та зміну розподілу пружно-пластичних деформацій в зоні пе-
редруйнування біля вершини тріщини.
Зразки, обладнання та методика досліджень. В основу досліджень покладе-
но силову схему навантаження хрестоподібного зразка розтягувальним зусиллям
Р1, що діє перпендикулярно до лінії поширення тріщини, та зусиллям Р2, що діє
вздовж лінії поширення тріщини і може бути стискальним або розтягальним (рис. 1).
Хрестоподібні зразки з розмірами робочої частини 120×120 mm виготовляли
із холоднокатаної листової сталі 09Г2С товщиною t = 1,5 mm так, щоб волокна
прокатування були перпендикулярні до напрямку дії розтягальних зусиль Р1 під
час випробувань.
Контактна особа: С. Т. ШТАЮРА, e-mail: dep-12@ipm.lviv.ua
19
У центрі робочої частини зразка
свердлили отвір діаметром 2 mm, від
якого в обидві сторони робили надріз
товщиною 0,2 mm та загальною довжи-
ною 2l = 22 mm. Зразки з такими надрі-
зами циклічно навантажували зусилля-
ми Р1 і виводили втомні тріщини за
стандартною методикою [4] за асимет-
ричного циклу з коефіцієнтом асиметрії
R = 0,3.
Для навантаження хрестоподібного
зразка стискальним або розтягальним
зусиллям Р2, що діє вздовж лінії поши-
рення тріщини, розроблено пристрій
(рис. 2), який монтується на машині
EUS-40. Він складається з силової ра-
ми 1, закріпленої до верхньої нерухомої
поперечини машини регульованими тя-
гами 9. До рами через шарніри закріпле-
но гідроциліндри 2, штоки яких шарнір-
но з’єднані із захоплювачами 3, у яких
закріплено хвостові частини хрестоподібного зразка 4. Захоплювачі 3 прямолі-
нійно переміщуються у направляючих 5, закріплених жорстко до рами 1. До гід-
роциліндрів від насосної установки УНГР-2000 подається олива, тиск якої кон-
тролюється манометром 6 та давачем тиску 7, сигнал від якого через аналого-
цифровий перетворювач подається у комп’ютер. Під час розвантаження зразка
оливу зливають через кран 8. Таким чином, створюючи тиск у гідроциліндрах,
навантажують зразок силою Р2. Змінюючи співвідношення зусилля Р2 до зусилля
Р1 (æ = Р2 / Р1), можна змінювати напружено-деформований стан в матеріалі біля
вершини тріщини.
Рис. 2. Схема пристрою для двовісного
навантаження хрестоподібного зразка:
1 – силова рама; 2 – гідроциліндри;
3 – захоплювачі;
4 – хрестоподібний зразок;
5 – направляючі; 6 – манометр;
7 – давач тиску оливи; 8 – кран;
9 – регульовані тяги.
Fig. 2. Device for biaxial loading of a cruciform specimen: 1 – power frame;
2 – hydraulic cylinders; 3 – grippers; 4 – cruciform specimen; 5 – gripper rails;
6 – manometer; 7 – oil pressure gauge; 8 – tap; 9 – adjustable rods (schematically).
Конструкція пристрою дає змогу випробовувати зразки завтовшки 1…2 mm
за співвідношення зусилля Р2 до Р1 (жорсткості двовісного навантаження æ = Р2/Р1) в
межах від 0,5 (розтяг + стиск) до 1,2 (розтяг + розтяг). Навантажували зразок син-
хронно зусиллями Р2 і Р1 за постійної жорсткості навантаження æ.
Досліджували наводнені зразки у камері [5], яка складається з двох частин і
монтується безпосередньо на зразку, закріпленому у захоплювачах випробуваль-
ної машини, що значно спрощує її конструкцію та дає можливість уникнути про-
міжних ланок, через які навантажують зразок. За такої конструкції камери можна
Рис. 1. Ескіз хрестоподібного зразка
для двовісного навантаження.
Fig. 1. Chart of a cruciform specimen
for biaxial loading.
20
використовувати метод цифрової кореляції спекл-зображень (ЦКСЗ) для вимірю-
вання деформацій у зоні передруйнування. Зразки наводнювали у камері впродовж
3 h за температури 200°С і тиску газоподібного водню 0,3 МРа. Безпосередньо
після наводнення зразки випробовували без розгерметизації камери і реєструва-
ли: зусилля P1 і P2, розкриття у центрі надрізу за допомогою давача переміщень
двоконсольного типу, деформації на відстані 2,5 mm перед вершиною тріщини у
двох взаємоперпендикулярних напрямках наклеєними тензорезисторами з базою
вимірювання 5 mm. Записували відеоролик деформування ділянки поверхні зраз-
ка розміром 6×4,5 mm перед вершиною тріщини з частотою 2 кадри за секунду
камерою з роздільною здатністю 640×480 пікселів, встановленою на спеціальній
платформі і закріпленій до зразка на продовженні лінії поширення тріщини, для
визначення розподілу деформацій методом ЦКСЗ. Зі зворотного боку здійснюва-
ли відеозапис деформування поверхні зразка для моніторингу кінетики пластич-
ної зони за допомогою мікроскопа МБС-10 з вмонтованою відеокамерою.
За результатами статичних випробувань сталі 09Г2С за двовісного наванта-
ження визначали силову характеристику тріщиностійкості досліджуваного мате-
ріалу – критичний коефіцієнт інтенсивності напружень (КІН) KС за формулою [6]
I * I( ) ( )C y y x xK F l F l= Θ ⋅σ ⋅ π + Θ ⋅σ ⋅ π , коли 0Θ = , I I ( / 2)x yF F= π .
σу* = РС / S; σх = Р2 / S.
Тут FyI, FxI – безрозмірні функції, які враховують двовісність навантаження; σу* ,
σх – напруження від дії зусиль Р1 і Р2; 0Θ = – кут нахилу тріщини; σу* – критич-
не напруження, що відповідає критичному зусиллю РС; S – площа поперечного
перерізу зразка.
На основі праці [6] встановлено, що для двовісного навантаження зразка
з центральною тріщиною (Θ = 0) FyI(0) = 1,2, а FхI(π/2) = –0,25.
За фотографіями ділянки перед вершиною тріщини визначали її критичне роз-
криття δС на момент старту, а за переміщеннями ліній розмітки на поверхні перед
тріщиною розраховували критичне значення деформації εC на базі 2 mm. Після об-
робки фотографій методом ЦКСЗ отримали поля деформацій, за якими оцінювали
форму і розміри зони максимальних деформацій перед вершиною тріщини [7].
Результати та їх обговорення. Досліджували зразки зусиллями P1 і P2 за
статичного синхронного навантаження до моменту старту тріщини під час
жорсткого навантаження за таких значень æ: –0,5; –0,2; 0; 0,6; 1,0; 1,2; 1,5 на
повітрі та 0; 0,9; 1,2; 1,5 у водні.
Отримані критичні значення параметрів KС, δС та εC для синхронного двовіс-
ного навантаження хрестоподібного зразка за різних значень жорсткості наванта-
ження æ наведено в таблиці та на рис. 3. Звідси (рис. 3а) видно, що стискальні чи
розтягальні зусилля P2 значно змінюють критичну силу РС, за якої відбувається
старт тріщини, а її величина набуває максимуму за значень æ = 0,6 та 1,2 на по-
вітрі і у водні, відповідно. За іншої жорсткості навантаження æ критичне зусилля
РС зменшується. Очевидно, що поперечна стискальна сила значно полегшує
старт тріщини.
За двовісного навантаження (æ > 0,8) тріщиностійкість KС у водні і на повіт-
рі значно знижується, а вплив водню нівелюється (рис. 3b). Деформаційні харак-
теристики тріщиностійкості δС і εС (рис. 3c, d) мають дещо іншу залежність від
жорсткості навантаження і середовища. Тут максимум спостерігають за нульово-
го значення æ, тобто за умов одновісного розтягу. Зміна жорсткості навантажен-
ня (як за розтягу, так і за стиску) викликає його зменшення, яке є інтенсивнішим
за зміни æ у бік стиску (æ < 0). Вплив водню на ці характеристики проявляється у
значному їх зниженні за нульової жорсткості навантаження під час одновісного
розтягу, а з її збільшенням цей вплив зменшується (див. таблицю, рис. 4).
21
Рис. 3. Залежності критичних параметрів РС (а); KC (b); εС (c) і δC (d)
від жорсткості двовісного навантаження æ: ● – повітря; ■ – водень.
Fig. 3. Dependences of critical parameters РС (а); KC (b); εС (c) and δC (d)
on the biaxial loading rigidity, æ: ● – air; ■ – hydrogen.
Критичні значення експериментальних параметрів у повітрі/водні
Жорсткість
навантаження,
æ
Зусилля
старту
тріщини
Р1С, kg
Критичний коефі-
цієнт інтенсивності
напружень
KC, MPa m
Критичне роз-
криття вершини
тріщини
δС, mm
Критична дефор-
мація у вершині
тріщини на базі
2 mm εC, %
1,5 4560 / 4260 42,8 / 40,0 0,28 / 0,24 16 / 14
1,2 5040 / 5600 51,8 / 57,8 0,42 / 0,26 20 / 15
1 5383 / 5700 58,3 / 60,9 0,59 / 0,33 23 / 17
0,9 5640 / 5520 62,6 / 61,0 0,65 / 0,35 27 / 18
0,6 5855 / 5300 70,1 / 63,6 0,71 / 0,4 31 / 21
0 5050 / 4800 71,2 / 65,7 0,79 / 0,50 34 / 25
–0,2 4760 / – 63,7 / – 0,63 / – 29 / –
–0,5 4070 / – 49,9 / – 0,58 / – 26 / –
На рис. 4 подано ізолінії еквівалентних деформацій за критичного наванта-
ження, отримані методом ЦКСЗ на ділянці поверхні розміром 6×4,5 mm перед
вершиною тріщини. Для розподілів деформацій за від’ємних значень æ характер-
ним є увігнутість ізоліній в напрямку до вершини тріщини, що свідчить про знач-
ні деформації εх на продовженні тріщини в напрямку перпендикулярному до дії
основного розтягального зусилля Р1. Це підтверджується графіками розподілів
деформацій на лінії продовження тріщини (рис. 4). За нульової жорсткості (æ = 0)
деформації εх і εy максимальні. За розтягальних (æ = 1) чи стискальних (æ = –0,5)
поперечних сил деформації εх значно зменшуються.
22
Рис. 4. Графіки розподілу деформацій εy,
εх та їх ізоліній біля вершини тріщини
для гранично-рівноважного стану
за різної жорсткості двовісного
навантаження сталі 09Г2С:
а – æ = –0,5; b – 0; с – 1.
Бази деформування 1; 2; 3 і 4 mm.
Fig. 4. Graphs of deformation εy, εх
distribution and contour map
of deformation near the crack tip
at the moment of crack start for different
values of parameter æ for 09Г2С steel:
а – æ = –0.5; b – 0; c – 1. Bases of
deformation measuring 1; 2; 3 and 4 mm.
Розподіл деформацій εy на лінії продовження тріщини (рис. 4) для від’ємних
значень æ характеризується різким спадом з віддаленням від вершини тріщини,
тоді як для додатних значень цей спад плавний.
23
ВИСНОВКИ
В умовах двовісного навантаження за стискальної або розтягальної попереч-
ної сили Р2, що діє паралельно до лінії тріщини, змінюються як силові, так і де-
формаційні характеристики опірності руйнуванню матеріалу. За зміни жорсткос-
ті навантаження æ від –0,5 до 1,0 зусилля старту тріщини Р1С змінюються в ме-
жах 30%, критичне розкриття δС у вершині тріщини – 47%, критична деформація
εС біля вершини тріщини – 40%, тріщиностійкість KС – 15%. У водні виявлено
зсув максимуму зусилля старту тріщини в бік додатних значень жорсткості на-
вантаження æ. За двовісного навантаження (æ > 0,8) тріщиностійкість KС у водні
і на повітрі значно знижується, а вплив водню нівелюється. Вплив водню на ха-
рактеристики δС і εС є максимальний за одновісного розтягу (æ = 0).
Двовісне навантаження змінює співвідношення компонентів тензора дефор-
мацій εх і εy, зокрема за високих додатних значень æ складова деформації εх знач-
но зменшується, що свідчить про зміну границі течіння матеріалу за складного
напружено-деформованого стану.
РЕЗЮМЕ. Исследовали напряженно-деформированое состояние в зоне предразру-
шения на крестообразных образцах из стали 09Г2С при непропорциональной двухосной
нагрузке. Получено распределение деформаций на участке размером 6×4,5 mm методом
цифровой корреляции спекл-изображений. Проведено сравнение полей распределения
деформаций и критических параметров, полученных на воздухе и в водороде. Установле-
но, что при двухосном нагружении критический коэффициент интенсивности напряжений
KС, критическое раскрытие вершины трещины δС и критическая деформация εС изменяют-
ся в пределах 15, 47 и 40%, соответственно, в зависимости от параметра жесткости на-
грузки æ. В водороде обнаружен сдвиг максимума зависимости РС от параметра æ в сто-
рону положительных значений. Максимальное влияние водорода на δС и εС наблюдается
при одноосном розтяжении (æ = 0).
SUMMARY. The stress-strain state of material in the process zone on a cruciform specimen
made of 09Г2С sheet steel under non-proportional biaxial loading is investigated. The distribu-
tion of deformations in the region 6×4.5 mm is obtained by digital correlation method. The com-
parison of deformation distribution fields and critical parameters obtained under uniaxial loading
in air and in hydrogen is done. It is established that under biaxial loading the critical SIF KС,
crack opening displacement δС and critical deformation εС changes within the limits of 15%; 47
and 40% accordingly, depending on parameter æ. The shift of the maximums of dependences РС
from parameter æ in the direction of higher positive values in hydrogen is obtained. The maxi-
mal hydrogen influence on δС and εС in the case of uniaxial loading (æ = 0) is observed.
1. Механические свойства конструкционных материалов при сложном напряженном сос-
тоянии / А. А. Лебедев, Б. И. Ковальчук, Ф. Ф. Гигиняк, В. П. Ламашевский. – К.:
Наук. думка, 2003. – 540 с.
2. Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Деформирование и прочность материалов при сложном
напряженном состоянии. – К.: Наук. думка, 1976. – 376 c.
3. Визначення характеристик тріщиностійкості матеріалів під двовісним навантаженням / Я. Л.
Іваницький, С. Т. Штаюра, Р. Б Костів та ін. // Машинознавство. – 2004. – № 7. – С. 31–34.
4. Методы механических испытаний металлов, определение характеристик трещино-
стойкости при циклическом нагружении // Методические указания. – М.: Междуна-
родный ЦНТИ, 1993. – 53 с.
5. Патент на винахід № 9053. Камера для випробування плоских зразків за одно- та дво-
вісного навантаження у середовищі водню / Я. Л. Іваницький, С. Т. Штаюра, Ю. В. Моль-
ков, Т. М. Ленковський. – Опубл. 11.05.2010 р., Бюл. № 9.
6. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: в 2 т. / Ю. Ито, Ю. Му-
раками, Н. Хасебэ, С. Аони. – М.: Мир, 1990. – 478 c.
7. Панасюк В. В., Іваницький Я. Л., Максименко О. П. Аналіз пружно-пластичного де-
формування матеріалу зони передруйнування // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2004.
– 40, № 5. – С. 67–72.
(Panasyuk V. V., Ivanyts’kyi Ya. L., and Maksymenko O. P. Analysis of the elastoplastic
deformation of the material in the process zone // Soviet Materials Science. – 2004. – 40,
№ 5. – P. 648–655).
Одержано 01.03.2012
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-139632 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0430-6252 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:15:20Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Іваницький, Я.Л. Штаюра, С.Т. Мольков, Ю.В. Іваницька, Л.М. 2018-06-20T19:26:43Z 2018-06-20T19:26:43Z 2012 Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні / Я.Л. Іваницький, С.Т. Штаюра, Ю.В. Мольков, Л.М. Іваницька // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — Т. 48, № 3. — С. 18-23. — Бібліогр.: 7 назв. — укp. 0430-6252 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139632 539:3 621:3 Досліджено напружено-деформований стан у зоні передруйнування в околі вершини тріщини у хрестоподібних зразках із сталі 09Г2С за непропорційного двовісного навантаження. Отримано розподіл деформацій у цій зоні на ділянці розміром 6×4,5 mm методом цифрової кореляції спекл-зображень. Порівняно поля розподілу деформацій та критичні параметри, отримані на повітрі і у водні. Встановлено, що за двовісного навантаження критичний коефіцієнт інтенсивності напружень KС, критичне розкриття тріщини δС і критична деформація εС біля її вершини змінюються в межах 15; 47 і 40%, відповідно, залежно від параметра жорсткості навантаження æ. У водні виявлено зсув максимуму залежності РС від параметра æ в бік додатних його значень. Максимальний вплив водню на δС і εС спостерігають за одновісного розтягу (æ = 0). Исследовали напряженно-деформированое состояние в зоне предразрушения на крестообразных образцах из стали 09Г2С при непропорциональной двухосной нагрузке. Получено распределение деформаций на участке размером 6×4,5 mm методом цифровой корреляции спекл-изображений. Проведено сравнение полей распределения деформаций и критических параметров, полученных на воздухе и в водороде. Установлено, что при двухосном нагружении критический коэффициент интенсивности напряжений KС, критическое раскрытие вершины трещины δС и критическая деформация εС изменяются в пределах 15, 47 и 40%, соответственно, в зависимости от параметра жесткости нагрузки æ. В водороде обнаружен сдвиг максимума зависимости РС от параметра æ в сторону положительных значений. Максимальное влияние водорода на δС и εС наблюдается при одноосном розтяжении (æ = 0). The stress-strain state of material in the process zone on a cruciform specimen made of 09Г2С sheet steel under non-proportional biaxial loading is investigated. The distribution of deformations in the region 6×4.5 mm is obtained by digital correlation method. The comparison of deformation distribution fields and critical parameters obtained under uniaxial loading in air and in hydrogen is done. It is established that under biaxial loading the critical SIF KС, crack opening displacement δС and critical deformation εС changes within the limits of 15%; 47 and 40% accordingly, depending on parameter æ. The shift of the maximums of dependences РС from parameter æ in the direction of higher positive values in hydrogen is obtained. The maximal hydrogen influence on δС and εС in the case of uniaxial loading (æ = 0) is observed. uk Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України Фізико-хімічна механіка матеріалів Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні Сопротивление разрушению сталей при двуосной нагрузке в водород Fracture resistance of steels under biaxial loading in hydrogen Article published earlier |
| spellingShingle | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні Іваницький, Я.Л. Штаюра, С.Т. Мольков, Ю.В. Іваницька, Л.М. |
| title | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні |
| title_alt | Сопротивление разрушению сталей при двуосной нагрузке в водород Fracture resistance of steels under biaxial loading in hydrogen |
| title_full | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні |
| title_fullStr | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні |
| title_full_unstemmed | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні |
| title_short | Опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні |
| title_sort | опірність руйнуванню сталей за двовісного навантаження у водні |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139632 |
| work_keys_str_mv | AT ívanicʹkiiâl opírnístʹruinuvannûstaleizadvovísnogonavantažennâuvodní AT štaûrast opírnístʹruinuvannûstaleizadvovísnogonavantažennâuvodní AT molʹkovûv opírnístʹruinuvannûstaleizadvovísnogonavantažennâuvodní AT ívanicʹkalm opírnístʹruinuvannûstaleizadvovísnogonavantažennâuvodní AT ívanicʹkiiâl soprotivlenierazrušeniûstaleipridvuosnoinagruzkevvodorod AT štaûrast soprotivlenierazrušeniûstaleipridvuosnoinagruzkevvodorod AT molʹkovûv soprotivlenierazrušeniûstaleipridvuosnoinagruzkevvodorod AT ívanicʹkalm soprotivlenierazrušeniûstaleipridvuosnoinagruzkevvodorod AT ívanicʹkiiâl fractureresistanceofsteelsunderbiaxialloadinginhydrogen AT štaûrast fractureresistanceofsteelsunderbiaxialloadinginhydrogen AT molʹkovûv fractureresistanceofsteelsunderbiaxialloadinginhydrogen AT ívanicʹkalm fractureresistanceofsteelsunderbiaxialloadinginhydrogen |