Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні

Із метою розробки адекватних моделей для розрахунку довговічності аналізуються наведені в літературних джерелах експериментальні дані щодо малоциклової втоми сталі 304 та титанового сплаву ВТ9 під час деформування за складними історіями навантаження, що являють собою у про...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Проблемы прочности
Date:	2007
Main Author:	Бородій, М.В.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2007
Subjects:	Научно-технический раздел
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48094
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:	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні / М.В. Бородій // Проблемы прочности. — 2007. — № 5. — С. 141-150. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860045842226872320
author	Бородій, М.В.
author_facet	Бородій, М.В.
citation_txt	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні / М.В. Бородій // Проблемы прочности. — 2007. — № 5. — С. 141-150. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Проблемы прочности
description	Із метою розробки адекватних моделей для розрахунку довговічності аналізуються наведені в літературних джерелах експериментальні дані щодо малоциклової втоми сталі 304 та титанового сплаву ВТ9 під час деформування за складними історіями навантаження, що являють собою у просторі повних деформацій послідовність блоків різних за формою циклів. За базові використовуються чотири моделі накопичування пошкоджень та деформаційний критерій малоциклової втоми. Виконано порівняльний аналіз моделей прогнозування довговічності. Показано, що застосування удосконаленого нелінійного правила накопичування пошкоджень дозволяє покращити результати прогнозування довговічності, причому у більшій мірі для програм, що включають непропорційні цикли. С целью разработки адекватных моделей для расчета долговечности анализируются приведенные в литературных источниках данные по малоцикловой усталости стали 304 и титанового сплава ВТ9 в процессе деформирования по сложным историям нагружения, которые представляют собой в пространстве полных деформаций последовательность блоков разных по форме циклов. В качестве базовых применяются четыре модели накопления повреждений и деформационный критерий малоцикловой усталости. Проведен сравнительный анализ моделей прогнозирования долговечности. Показано, что применение усовершенствованного нелинейного правила накопления повреждений позволяет улучшить результаты прогнозирования долговечности, причем в большей степени для программ, которые включают непропорциональные циклы. We analyze the experimental data available in the literature on low-cycle fatigue of 304 steel and VT9 titanium alloy subjected to loads with complex loading histories, which are represented in the space of total deformations by a sequence of loading blocks consisting of cycles of various shapes. As models for the material life prediction, we use four models of damage accumulation, as well as the low-cycle fatigue deformation criterion. A comparative analysis of life prediction models is provided. It is shown that application of the refined nonlinear damage accumulation rule leads to the improvement of the life prediction results, which effect is more pronounced for loading programs containing nonproportional cycles.
first_indexed	2025-12-07T16:57:59Z
format	Article
fulltext	УДК 539.43 Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні М. В. Бородій Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України, Київ, Україна Із метою розробки адекватних моделей для розрахунку довговічності аналізуються наведені в літературних джерелах експериментальні дані щодо малоциклової втоми сталі 304 та титанового сплаву ВТ9 під час деформування за складними історіями навантаження, що являють собою у просторі повних деформацій послідовність блоків різних за формою циклів. За базові використовуються чотири моделі накопичування пошкоджень та деформаційний критерій малоциклової втоми. Виконано порівняльний аналіз моделей прогнозування довго вічності. Показано, що застосування удосконаленого нелінійного правила накопичування пошкоджень дозволяє покращити результати прогнозування довговічності, причому у біль шій мірі для програм, що включають непропорційні цикли. К лю чові слова : малоциклова втома, блок циклів, деформаційне зміцнення, пошкодження, довговічність. Вступ. Інженерні конструкції часто піддаються дії складних (багато- вісних) навантажень. У багатьох випадках такі навантаження змінюються в часі за циклічними законами. Вони можуть бути регулярними, коли амплі туда і форма циклу залишаються постійними, або нерегулярними зі ступін- чатою зміною амплітуди чи форми циклу (так зване блочне навантажу вання) та стохастичними, коли амплітуда або форма циклу змінюються випадковим чином. Останній випадок навантажування для спрощення роз рахунків зводять до нерегулярного блочного із застосуванням різних правил схематизації циклів, наприклад методу повних циклів, “дощу” та ін. Вивчен ня поведінки матеріалів за регулярних циклів здійснюється вже тривалий час, і на даний момент у науковій літературі наведено достатню кількість експериментального матеріалу стосовно такого виду навантажування. Можна також констатувати, що провадиться інтенсивна розробка відповідних мате матичних моделей для опису кінетики напружено-деформованого стану за регулярного циклічного навантажування в рамках застосування різних тео рій пластичності [1-4]. Проводяться також інтенсивні дослідження щодо побудови моделей прогнозування довговічності [5-8]. Що стосується не регулярного непропорційного навантажування, то через більшу складність реалізації воно менш експериментально досліджене, особливо для складних (непропорційних) циклів навантажування. У цьому аспекті слід виділити найбільш характерні роботи, наприклад [9, 10], що з’явилися останнім часом, в яких досліджується поведінка матеріалів за складних програм нерегулярного (блочного) навантажування. Зазвичай для прогнозування довговічності при нерегулярному наванта жуванні використовують лінійне правило підсумовування пошкоджень Май нера [11], згідно з яким пошкоджуваність В при змінній амплітуді наванта жування накопичується лінійно з ростом числа циклів, і руйнування відбу вається тоді, коли пошкоджуваність досягне значення 1, тобто © М. В. БОРОДІЙ, 2007 ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5 141 М. В. Бородій Е п і N і = 1 (1) І 1 Цей підхід є досить простим і у багатьох випадках широко використовуєть ся, проте він не завжди дає адекватний прогноз довговічності, особливо коли навантажування має певні тенденції до постійного росту або, навпаки, до зниження. Тому спроби розробки моделей пошкоджуваності, які базу ються на нелінійному правилі накопичування втомних пошкоджень, були цілком природними. У моделях пошкоджуваності, запропонованих Річартом і Ньюмарком [12] та Марко і Старкі [13], використовувалися вже експо- ненційні рівняння: / \4і * = ?И • (2) де показник степеня q залежить від рівня напружень циклу. Морроу [14] запропонував правило, що базується на роботі пластичної взаємодії і враховує ефект послідовності циклів навантажування. Згідно з цим методом правило накопичування пошкоджень при змінній амплітуді записується як \ „ / ~ \ В , = N i т / В =2 N i (3) т де о т - максимальна амплітуда напружень за всю історію навантажування, що розглядається; q - показник степеня, який залежить від роботи пластич ної взаємодії. Експонента інтерпретується як чутливість матеріалу до змін ної амплітуди історії напружень. Менсон із співавторами [15] запропонував подвійне лінійне правило для розгляду двостадійних циклічних навантажень. За цим методом визначаєть ся точка перегину, в якій перетинаються дві лінії пошкоджуваностей. Це можна представити як / ЛГ \ 0,25 п1 І N 1 ) — = 0,351 —- , N 1 ’ І N 2 ) ' / лг \ 0,25 п 2 І N 1 ) — = 0,65І — - , N 2 І N 2 ) ■ (4) де N 1 і N 2 - втомні довговічності для першої і другої стадій навантажу вання відповідно; П1 і п2 - прикладене число циклів для першої і другої стадій навантажування відповідно. Цей підхід дає В >1 для двостадійного навантажування при послідовності: менша-більша амплітуди навантаження та В <1 при послідовності: більша-менша амплітуди навантаження. Підхід, що базується на кривій пошкоджуваності [16], дозволяє розра ховувати рівень пошкоджуваності на першій і другій стадіях наступним чином: 142 ISSN 0556-171Х. Проблеми прочности, 2007, № 5 Розрахунок довговічності матеріалів А = п1 N і п 2 (N і / N 2 )0 (5) 2 У У роботі [10] запропоновано модифікацію моделі (5) в тому разі, коли при двостадійному навантажуванні мають місце непропорційні цикли. У цьому випадку виникає необхідність врахування додаткового деформаційного зміц нення, яке властиве непропорційним траєкторіям і зазвичай знижує довго вічність. Згідно з [10] за модифікованим підходом (5) пошкоджуваність ви значається як и / и ч(1/(1+«Ф))( N і/ N 2)0,4 В 1 = В 2 = ( - ^ - , (6) 1 N 1 ’ 2 ̂N 2 ) ’ де а - коефіцієнт чутливості до непропорційності циклу; Ф - коефіцієнт непропорційності циклу. Найбільш повно гіпотези підсумовування втомних пошкоджень на етапі зародження і розвитку тріщиноподібних пошкоджень проаналізовано в огля довій роботі Фатемі і Янга [17]. Незважаючи на велику кількість моделей, що запропоновано в літера турних джерелах для прогнозування довговічності за нерегулярних режимів втомного навантажування, питання про надання будь-якій з них переваги при розгляді програм із непропорційними циклами залишається відкритим. Тому метою даної роботи є дослідження можливості використання запро понованих раніше деформаційного критерію малоциклової втоми [18] та нелінійного правила накопичування пошкоджень для прогнозування довго вічності матеріалів при нерегулярному навантажуванні за наявності в про грамах навантажування непропорційних циклів. Експеримент і модель прогнозування пошкоджуваності. Для аналізу ефективності застосування деформаційного критерію було використано дані щодо малоциклової втоми титанового сплаву ВТ9 при його деформуванні в жорсткому режимі з амплітудою еквівалентних по Мізесу деформацій 1% для двох нерегулярних програм, які являють собою послідовність блоків з однаковою кількістю циклів (20 циклів) різної форми (розтяг-стиск, кру чення, кругова циклічна траєкторія (табл. 1)) [9]. Також було використано дані щодо малоциклової втоми нержавіючої сталі 304 при деформуванні зразків у жорсткому режимі з амплітудою еквівалентних деформацій 0,6% за 13 програмами нерегулярного навантажування (табл. 2) [10]. Вони включали наступні цикли: а - розтяг-стиск, ї - знакозмінне кручення, і - інфазна двовісна пропорційна траєкторія, о - кругова непропорційна траєкторія. В обох групах експериментів кількість циклів до руйнування N визначалась моментом часу, коли фіксувався стрибок навантаження на 10%, що свідчило про утворення в матеріалі макротріщини. Для проведення порівняльного аналізу розглядали чотири моделі нако пичування пошкоджень: лінійне правило накопичування пошкоджень (1), модель Морроу (3), модель Менсона (5) і нелінійне правило Марко-Старкі (2). ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5 143 М. В. Бородій Т а б л и ц я 1 Експериментальні програми нерегулярного навантажування сплаву ВТ9 Програма Послідовність циклів Число циклів до руйнування N f А 200 160Б Т а б л и ц я 2 Експериментальні програми нерегулярного навантажування сталі 304 Програма Послідовність циклів Число циклів до руйнування N f Програма Послідовність циклів Число циклів до руйнування N f at io 3969 (973/2994) 2927 (1946/981) 2281 (1228/1053) 3190 (1965/1225) 3143 (2456/687) 4234 (3685/549) oi ta 3936 (364/3572) 3157 (583/2574) 3209 (728/2481) 3258 (1093/2165) 2869 (1559/1310) 3942 (3117/825) 5044 (4676/368) П рим ітка. У дужках наведено число циклів навантажування відповідно для першого та другого блоків. Останнє було модифіковане шляхом використання безрозмірного параметра - зведеної амплітуди деформацій є пр як показника степеня q в рівнянні (2) для можливості врахування складності циклічного деформування (непро порційності навантажування). Параметр q визначають як є Зведену амплітуду деформації є пр було запропоновано в роботі [18] як деформаційний критерій малоциклової втоми при розгляді складного цик лічного навантажування. Аналітичний запис цього параметра такий: є eq = (1+ k sin р )(1+ аФ )є м , (8) де к - коефіцієнт чутливості матеріалу до виду напруженого стану; є м - максимальна амплітуда деформації циклу по Мізесу. Амплітуда деформацій є визначається з аналізу кривої втоми Бас- квіна-Менсона-Коффіна при одновісному навантажуванні і відповідає точці перетину асимптот до цієї кривої, які характеризують області пружно-плас тичного і пружного деформування (рис. 1). По суті цей параметр відповідає умовній межі по амплітудах деформацій між областями малоциклової і багатоциклової втоми. 144 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2007, № 5 Розрахунок довговічності матеріалів їй« А 4 о Рис. 1. Схема визначення параметра є. Коли зведена амплітуда деформації є ̂ < є, то показник степеня q >1. У цьому випадку крива пошкоджуваності 2 (рис. 2) має увігнутий характер і проходить під прямою 1, яка відповідає лінійному закону накопичування по шкоджень. Зазначимо, що амплітуди деформування, як правило, відповідають пружній області, а за таких режимів навантажування пошкодження на почат кових стадіях циклічного навантажування накопичуються набагато повіль ніше, ніж на циклах, близьких до руйнування (п/ N = 1). За режимів пружно- пластичного деформування, коли зведена амплітуда деформації є пр > є, по казник степеня q < 1, і крива пошкоджуваності 3 має опуклий вид. Тобто пошкоджуваність є найбільшою на початкових стадіях навантажування, потім вона зменшується по мірі пристосування матеріалу до циклічного наван тажування. Для багатьох матеріалів є характерною висока пошкоджуваність на перших циклах, коли циклічне деформування відбувається в пружно- пластичній області. Внаслідок цього, наприклад, спостерігається значний приріст зміцнення матеріалу на початкових стадіях малоциклового дефор мування, яке поступово зменшується до стану стабілізації циклічних власти востей і остаточного пристосування матеріалу до циклічного навантаження. Рис. 2. Схематичне зображення лінійного і нелінійного правил накопичування пошкоджень: 1 - лінійне для є др = є; 2 - нелінійне для є пр < є; 3 - нелінійне для є пр > є. На основі нелінійного степеневого правила накопичення пошкоджень (2) і запропонованого виразу для визначення показника степеня (7) можна отримати наступне рекурентне рівняння для розрахунку пошкоджуваності: ISSN 0556-171Х. Проблеми прочности, 2007, № 5 145 В о пШ М. В. Бородій (9) яке враховує ефект послідовності блоків циклів меншого і більшого рівнів навантажування. У нашому випадку через параметр є еч враховується сту пінь непропорційності циклів. Нагадаємо, що для складних циклів є харак терними більші рівні деформаційного зміцнення (напруження) у порівнянні з пропорційними програмами навантажування. Результати прогнозування довговічності. Для прогнозування довго вічності в рамках вищеописаних програм нерегулярного деформування ма теріалів було конкретизовано параметри (табл. 3), що входять у визначальні співвідношення (7) і (8), а також визначено параметри аналітичних залеж ностей базових кривих втоми для досліджуваних матеріалів. Зазначимо, що оскільки титановий сплав ВТ9 деформувався за дуже високих амплітуд пружно-пластичних деформацій, експериментальні точки малоциклової вто ми [9] при деформуванні розтягом-стиском були апроксимовані лінійною залежністю. Останню можна вважати справедливою для діапазону довго- вічностей 100...10000 цикл, а саме: Для нержавіючої сталі 304 [10] було визначено параметри аналітичної залежності кривої втоми Басквіна-Менсона-Коффіна: Результати прогнозування довговічності при нерегулярному деформу ванні (табл. 1 і 2) досліджуваних матеріалів за допомогою лінійного і нелінійного (2) правил накопичування пошкоджень наведено в табл. 4. На рис. 3 показано середньоквадратичні абсолютні похибки визначення довго вічності для однотипних програм блочного навантажування сталі 304 за чотирма правилами накопичування пошкоджень. Порівняльний аналіз пока зав, що найменший розкид даних, якщо розглядати всі програми нерегуляр ного навантажування, спостерігається при застосуванні нелінійних правил накопичування пошкоджень: модифікованого Марко-Старкі (2) та Морроу (3). Найкращі результати отримано в разі використання правила Морроу. Однак це правило вимагає знання рівнів напружень на кожному блоці, які зазвичай беруться безпосередньо з експерименту (були в наявності) і які не завжди можна точно визначити для довільної траєкторії при теоретичному прогнозуванні. При цьому точність прогнозування довговічності була біль шою для програм із непропорційними циклами. Це свідчить, що для сталі 304 існує суттєвий вплив такого фактору, як порядок послідовності блоків циклів меншого і більшого рівнів навантажування. ^ £а = 1,015- 0 ,432^ N . (10) 742 (2 N )-0,081 + 0,03(2N )-0,28 (11) 146 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5 Розрахунок довговічності матеріалів Т а б л и ц я 3 Параметри рівнянь (7) і (8) Матеріал £ а к ВТ9 0,0034 0,17 0,26 Сталь 304 0,0039 0,90 0,20 Т а б л и ц я 4 Результати прогнозування довговічності Траєкторія Лінійне правило (1) Нелінійне правило (2) Експеримен тальна довго вічність N експ Пошкоджу ваність Б Розрахункова довговічність N1У прогн Пошкоджу ваність Б Розрахункова довговічність N1У прогн Нержавіюча сталь 304 аЮ1 0,730890 5643 0,838868 5426 3967 аЮ2 0,657826 5058 0,784421 4848 2927 іа01 0,587119 4475 0,702826 4605 2869 іа02 0,712589 5060 0,793057 5195 3942 іа03 0,845418 5645 0,890581 5731 5044 іо01* 0,830269 2568 0,867121 2701 2281 іо02* 1,057089 3093 0,981700 3251 3190 іо03* 0,823038 3443 0,852514 3605 3143 іо04* 0,950544 4318 0,932029 4456 4279 оі01* 0,822144 4982 0,942723 4446 3936 оі02* 0,781719 4441 0,918454 3878 3157 оі03* 0,851487 4082 0,962963 3540 3209 оі04* 1,013186 3180 1,052353 2778 3258 Титановий сплав ВТ9 А 1,063528 194 1,023201 192 200 Б 0,884664 172 0,948349 173 160 * Програми, що включають непропорційні цикли. В и с н о в к и 1. При розрахунку довговічності за нерегулярних режимів навантажу вання використання деформаційного параметра втомного руйнування є дозволяє враховувати вплив непропорційних циклів, які зазвичай знижують довговічність матеріалів. 2. Порівняння застосування різних правил накопичування пошкоджень показало перевагу удосконаленого нелінійного правила для всіх досліджу ваних програм нерегулярного навантажування сталі 304. До того ж, для програм, що включали непропорційні цикли, точність прогнозування була найвищою. ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2007, № 5 147 М. В. Бородій в г Рис. 3. Середньоквадратичні абсолютні похибки при прогнозуванні довговічності для одно типних програм нерегулярного навантажування сталі 304 при використанні різних законів накопичування пошкоджень: а - лінійний (1); б - Морроу (3); в - Менсона (5); г - модифікований М арко-Старкі (2). 3. При розгляді нерегулярного навантажування титанового сплаву ВТ9 ефективність моделей майже однакова. Це можна пояснити тим, що зазна чений сплав відноситься до матеріалів, які є слабочутливими до додаткового циклічного зміцнення при складному циклічному деформуванні. Отже, рівні напружень за пропорційних і непропорційних циклів для цього матеріалу є подібними, що зумовлює відсутність суттєвих відмінностей при застосу ванні різних моделей. Р е з ю м е С целью разработки адекватных моделей для расчета долговечности анали зируются приведенные в литературных источниках данные по малоцикловой усталости стали 304 и титанового сплава ВТ9 в процессе деформирования по сложным историям нагружения, которые представляют собой в пространстве полных деформаций последовательность блоков разных по форме циклов. В качестве базовых применяются четыре модели накопления повреждений и деформационный критерий малоцикловой усталости. Проведен сравнитель ный анализ моделей прогнозирования долговечности. Показано, что примене ние усовершенствованного нелинейного правила накопления повреждений по зволяет улучшить результаты прогнозирования долговечности, причем в боль шей степени для программ, которые включают непропорциональные циклы. 1. Lamba H. S. and Sidebottom O. M. Cyclic plasticity for non-proportional paths. Part I: Cyclic hardening, erasure of memory, and subsequent strain hardening experiment // ASME J. Eng. Mat. Tech. - 1978. - 100. - P. 96 - 103. 148 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2007, № 5 Розрахунок довговічності матеріалів 2. Tanaka E., Murakami S., and Ooka M. Effects of strain shapes on nonproportional cyclic plasticity // J. Mech. Phys. Solids. - 1985. - 33. - P. 559 - 575. 3. McDowell D. L. A simple, experimentally motivated cyclic plasticity model // J. Eng. Mech. - 1987. - 113, No. 3. - P. 378 - 397. 4. Kucher N. K. and Borodii M. V. Analysis of nonproportional cyclic deformation of materials within the scope of endochronous plasticity theory // Strength Mater. - 1993. - 25, No 1. - P. 19 - 28. 5. Morrow J. Fatigue properties in metal // Fatigue Design Handbook. Advances in Engineering. - Warrendale: Society of Automotive Engineers, 1968. - P. 21 - 29. 6. Kandil F. A., Brown M. W., and Miller K. J. Biaxial low-cycle fatigue fracture of 316 stainless steel at elevated temperatures // Book 270. - London: The Metals Society, 1982. - P. 203 - 210. 7. Fatemy A. and Socie D. F. A critical plane approach to multiaxial fatigue damage including out of phase loading // Fatigue Eng. Mater. Struct. - 1988. - 11. - P. 149 - 165. 8. Chen X., Xu S., and Huang D. Critical plane-strain energy density criterion of multiaxial low-cycle fatigue life under non-proportional loading // Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. - 1999. - 22. - P. 679 - 686. 9. Shukaev S. N. Deformation and life of titanium alloy VT9 under conditions of nonproportional low-cycle loading // Strength Mater. - 2001. - 33, No. 4. - P. 333 - 338. 10. Chen X., Jin D., and Kim D. S. Fatigue life prediction of type 304 stainless steel under sequential biaxial loading // Int. J. Fatigue. - 2006. - 28. - P. 289 - 299. 11. Miner M. A. Cumulative damage in fatigue // J. Appl. Mech. - 1945. - 67. - P. A159 - A164. 12. Richart F. E. and Newmark N. M. A hypothesis for the determination of cumulative damage in fatigue // ASTM Proc. - 1948. - 48. - P. 768 - 800. 13. Marco S. M. and Starkey W. L. A concept of fatigue damage // Trans. ASME J. Eng. Mater. Tech. - 1954. - 76. - P. 627 - 632. 14. Morrow J. D . The effect of selected sub-cycle sequences in fatigue loading histories // Random Fatigue Life Prediction. - ASME Publication, PVP 72. - 1986. - P. 43 - 60. 15. Manson S. S., Frech J. C., and Ensing S. R. Application of a double linear damage rule to cumulative fatigue // ASTM STP 415. - 1967. - P. 384 - 412. 16. Manson S. S. and Halford G. R. Practical implementation of the double linear damage rule and damage curve approach for treating cumulative fatigue damage // Int. J. Fracture. - 1981. - 18. - P. 169 - 192. ISSN 0556-171X. Проблеми прочности, 2007, № 5 149 М. В. Бородш 17. Fatemi A. and Yang L. Cumulative fatigue damage and life prediction theories: A survey o f the state o f the art for hom ogeneous materials // Int. J. Fatigue. - 1998. - 20, N o. 1. - P. 9 - 34. 18. Borodii M. V. Obtaining a low -cycle fatigue strain criterion // Strength Mater. - 2001. - 33, N o. 3. - P. 28 - 37. Поступила 28. 04. 2007 150 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2007, № 5
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-48094
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0556-171X
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T16:57:59Z
publishDate	2007
publisher	Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
record_format	dspace
spelling	Бородій, М.В. 2013-08-15T08:09:18Z 2013-08-15T08:09:18Z 2007 Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні / М.В. Бородій // Проблемы прочности. — 2007. — № 5. — С. 141-150. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48094 539.43 Із метою розробки адекватних моделей для розрахунку довговічності аналізуються наведені в літературних джерелах експериментальні дані щодо малоциклової втоми сталі 304 та титанового сплаву ВТ9 під час деформування за складними історіями навантаження, що являють собою у просторі повних деформацій послідовність блоків різних за формою циклів. За базові використовуються чотири моделі накопичування пошкоджень та деформаційний критерій малоциклової втоми. Виконано порівняльний аналіз моделей прогнозування довговічності. Показано, що застосування удосконаленого нелінійного правила накопичування пошкоджень дозволяє покращити результати прогнозування довговічності, причому у більшій мірі для програм, що включають непропорційні цикли. С целью разработки адекватных моделей для расчета долговечности анализируются приведенные в литературных источниках данные по малоцикловой усталости стали 304 и титанового сплава ВТ9 в процессе деформирования по сложным историям нагружения, которые представляют собой в пространстве полных деформаций последовательность блоков разных по форме циклов. В качестве базовых применяются четыре модели накопления повреждений и деформационный критерий малоцикловой усталости. Проведен сравнительный анализ моделей прогнозирования долговечности. Показано, что применение усовершенствованного нелинейного правила накопления повреждений позволяет улучшить результаты прогнозирования долговечности, причем в большей степени для программ, которые включают непропорциональные циклы. We analyze the experimental data available in the literature on low-cycle fatigue of 304 steel and VT9 titanium alloy subjected to loads with complex loading histories, which are represented in the space of total deformations by a sequence of loading blocks consisting of cycles of various shapes. As models for the material life prediction, we use four models of damage accumulation, as well as the low-cycle fatigue deformation criterion. A comparative analysis of life prediction models is provided. It is shown that application of the refined nonlinear damage accumulation rule leads to the improvement of the life prediction results, which effect is more pronounced for loading programs containing nonproportional cycles. uk Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні Life calculations for the materials under nonproportional irregular loading Article published earlier
spellingShingle	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні Бородій, М.В. Научно-технический раздел
title	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні
title_alt	Life calculations for the materials under nonproportional irregular loading
title_full	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні
title_fullStr	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні
title_full_unstemmed	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні
title_short	Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні
title_sort	розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні
topic	Научно-технический раздел
topic_facet	Научно-технический раздел
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48094
work_keys_str_mv	AT borodíimv rozrahunokdovgovíčnostímateríalívprineregulârnomuneproporcíinomunavantažuvanní AT borodíimv lifecalculationsforthematerialsundernonproportionalirregularloading

Розрахунок довговічності матеріалів при нерегулярному непропорційному навантажуванні

Institution

Similar Items