Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук		 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1026-3519
Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 

Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 12854
На русском (Изв. РАН. МТТ): 8044
На английском (Mech. Solids): 4810
<< Предыдущая статья | Год 2012. Номер 3 | Следующая статья >>
Локощенко А.М. Длительная прочность металлов при сложном напряженном состоянии (обзор) // Изв. РАН. МТТ. 2012. № 3. С. 116-136.
Год 2012 Том   Номер 3 Страницы 116-136
Название
статьи		 Длительная прочность металлов при сложном напряженном состоянии (обзор)
Автор(ы) Локощенко А.М. (Москва, loko@imec.msu.ru)
Коды статьи УДК 539.376;539.42
Аннотация

Приведен аналитический обзор экспериментальных данных и теоретических подходов, характеризующих длительную прочность металлов при сложном напряженном состоянии. Во втором и третьем параграфах проведен анализ результатов испытаний при плоском напряженном состоянии (с противоположными и одинаковыми знаками ненулевых главных напряжений соответственно). В четвертом параграфе рассмотрены результаты испытаний при неоднородном напряженном состоянии (толстостенные трубы при комбинации внутреннего давления и растягивающей силы). Анализ всех известных экспериментальных данных (35 серий испытаний) проводится с помощью критериального подхода. В качестве характеристики напряженного состояния вводится эквивалентное напряжение σe. Основное внимание уделяется зависимости σe от главных напряжений. С помощью статистических методов получены выражения σe, которые следует использовать при различных видах сложного напряженного состояния. Показано, что в качестве критерия длительной прочности следует использовать степенную или дробно-степенную зависимость времени до разрушения от эквивалентного напряжения. Предложенные методы описания результатов испытаний приводят к хорошему соответствию экспериментальных и теоретических значений времен до разрушения. В пятом параграфе рассмотрены возможности усложнения выражений σe с помощью дополнительного включения материальных констант.

Ключевые слова длительная прочность, металлы, сложное напряженное состояние, критерии, эквивалентные напряжения, растяжение, кручение, внутреннее давление
Список
литературы
1.  Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. 752 с.
2.  Johnson A.E. Complex-stress creep of metals // Metallurgical Reviews. 1960. V. 5. № 20. P. 447-506 = Джонсон А. Ползучесть металлов при сложном напряженном состоянии // Механика. Период. сб. перев. иностр. статей. 1962. № 4. С. 91-146.
3.  Локощенко A.M., Шестериков С.А. Ползучесть // Итоги науки. Сер. Механика. М.: ВИНИТИ, 1965. С. 177-227.
4.  Шестериков С.А., Локощенко A.M. Ползучесть и длительная прочность металлов // Итоги науки и техники. Сер. Механ. деформ. тверд, тела. М.: ВИНИТИ, 1980. Т. 13. С. 3-104.
5.  Браун Р.Дж., Лонсдейл Д., Флюитт П. Испытания на длительную прочность при многоосном напряженном состоянии и анализ данных для жаропрочных сталей // Тр. Амер. о-ва инж.-механиков. Теорет. основы инж. расчетов. 1982. Т. 104. № 4. С. 56-65.
6.  Писаренко Г.С., Лебедев А.А. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. Киев: Наук. думка, 1976. 415 с.
7.  Лебедев А.А., Ковальчук Б.И., Гигиняк Ф.Ф., Ламашевский В.П. Механические свойства конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии (Под ред. А.А. Лебедева). Киев: Издат. дом "Ин Юре", 2003. 540 с.
8.  Локощенко А.М. Моделирование процесса ползучести и длительной прочности металлов. М.: МГИУ, 2007. 264 с.
9.  Лебедев А.А. Теория эквивалентных напряжений как проблема механики материалов // Проблемы прочности. 1996. № 2. С. 25-46.
10.  Johnson А.Е., Henderson J., Mathur V.D. Combined stress creep fracture of a commercial copper at 250 deg. cent. Pt. 1 // The Engineer. 1956. V. 202. № 5248. P. 261-265.
11.  Johnson A.E., Henderson J., Mathur V.D. Complex stress creep fracture of an aluminium alloy // Aircraft Eng. 1960. V. 32. № 376. P. 161-170.
12.  Henderson J., Snedden J.D. Prediction on shear-creep fracture in aluminium alloy components // J. Inst. Metals. 1972. V. 100. № 6. P. 163-171.
13.  Henderson J., Ferguson F.R. Determination of the multiaxial stress creep fracture criterion using a modified tensile creep unit // Metals Technol. 1977. V. 4. № 6. P. 296-300.
14.  Зверьков Б.В. Длительная прочность труб при сложных нагрузках // Теплоэнергетика. 1958. № 3. С. 51-54.
15.  Сдобырев В.П. Длительная прочность сплава ЭИ437Б при сложном напряженном состоянии // Изв. АН СССР. ОТН. 1958. № 4. С. 92-97.
16.  Сдобырев В.П. Критерий длительной прочности для некоторых жаропрочных сплавов при сложном напряженном состоянии // Изв. АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. 1959. № 6. С. 93-99.
17.  Сдобырев В.П. Ползучесть и длительная прочность при растяжении с кручением // Инж. ж. 1963. Т. 3. Вып. 2. С. 413-416.
18.  Трунин И.И. Оценка сопротивления длительному разрушению и некоторые особенности деформирования при сложном напряженном состоянии // ПМТФ. 1963. № 1. С. 110-114.
19.  Трунин И.И., Шабан Г.А. Изучение длительной прочности жаропрочных сталей при сложном напряженном состоянии // Структура и свойства новых жаропрочных материалов. М.: ЦНИИТМАШ. 1962. Кн. 105. С. 42-56.
20.  Соснин О.В., Горев Б.В., Никитенко А.Ф. К обоснованию энергетического варианта теории ползучести. Сообщ. 1. Основные гипотезы и их экспериментальная проверка// Проблемы прочности. 1976. № 11. С. 3-8.
21.  Соснин О.В. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. Ползучесть и разрушение неупрочняющихся материалов. Сообщ. 1 // Проблемы прочности. 1973. № 5. С. 45-49.
22.  Никитенко А.Ф. Ползучесть и длительная прочность металлических материалов. Новосибирск: НГАСУ, 1997. 278 с.
23.  Dyson B.F., McLean D. Creep of Nimonic 80A in torsion and tension // Met. Sci. 1977. V. 11. № 2. P. 37-45.
24.  Локощенко A.M., Мякотин Е.А., Шестериков С.А. Ползучесть и длительная прочность стали Х18Н10Т в условиях сложного напряженного состояния // Изв. АН СССР. МТТ. 1979. № 4. С. 87-94.
25.  Локощенко A.M. Длительная прочность металлов при сложном напряженном состоянии // Проблемы прочности. 1983. № 8. С. 55-59.
26.  Локощенко A.M. К выбору критерия длительной прочности при сложном напряженном состоянии // Проблемы прочности. 1989. № 9. С. 3-6.
27.  Шестериков С.А., Юмашева М.А. Конкретизация уравнения состояния в теории ползучести // Изв. АН СССР. МТТ. 1984. № 1. С. 86-91.
28.  Shesterikov S.A., Yumasheva M.A. On the non-linear creep flow potential // Creep in structures. 4th IUTAM Symp., Cracow, Poland. 1990. Berlin: Springer, 1991. P. 615-620.
29.  Локощенко A.M., Назаров В.В., Платонов Д.О., Шестериков С.А. Анализ критериев длительной прочности металлов при сложном напряженном состоянии // Изв. РАН. МТТ. 2003. № 2. С. 139-149.
30.  Локощенко A.M., Мартыненко А.И., Платонов Д.О. Анализ критериев длительной прочности при сложном напряженном состоянии с учетом корректировки результатов испытаний // Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении. Тез. докл. 2-й Междунар. научно-техн. конф. (25-27.05.2004, Киев). ИПП НАНУ. Киев. 2004. С. 119-121.
31.  Мякотин Е.А. Учет прочностной анизотропии при оценке длительной прочности реальных труб в условиях плоского напряженного состояния // Проблемы прочности. 1982. № 5. С. 20-23.
32.  Локощенко A.M. Определение анизотропии при исследовании длительной прочности в условиях плоского напряженного состояния // Проблемы прочности. 1983. № 9. С. 71-73.
33.  Cane B.J. Creep damage accumulation and fracture under multiaxial stresses // Advances in Fracture Research. Prepr. 5th Int. Conf. Fract. Cannes, 1981. Oxford e.a. 1981. V. 3. P. 1285-1293.
34.  Павлов П.А., Куршювич Н.Н. Длительное разрушение жаропрочных сталей при нестационарном нагружении // Проблемы прочности. 1982. № 2. С. 44-47.
35.  Голубовский Е.Р. Длительная прочность и критерий разрушения при сложном напряженном состоянии сплава ЭИ698ВД // Проблемы прочности. 1984. № 8. С. 11-17.
36.  Лебедев А.А. Обобщенный критерий длительной прочности // Термопрочность материалов и конструкционных элементов. Киев: Наук. думка. 1965. С. 69-76.
37.  Голубовский Е.Р., Подъячев А.П. Оценка длительной прочности при сложном напряженном состоянии никелевых сплавов с поликристаллической и монокристаллической структурой // Проблемы прочности. 1991. № 6. С. 17-22.
38.  Каблов Е.Н., Голубовский Е.Р. Жаропрочность никелевых сплавов. М.: Машиностроение, 1998. 463 с.
39.  Голубовский Е.Р., Демидов А.Г. Оценка длительной прочности при сложном напряженном состоянии сплава ЭИ437БУ-ВД для дисков ГТД // Вестн. двигателестроения. 2008. № 3. С. 106-110.
40.  Можаровская Т.Н. Ползучесть и длительная прочность сталей перлитного и аустенитного классов при активном пропорциональном нагружении в условиях плоского напряженного состояния // Проблемы прочности. 1985. № 4. С. 49-54.
41.  Можаровская Т.Н. Критерий длительной прочности и ползучести металлических материалов при сложном напряженном состоянии // Проблемы прочности. 1988. № 2. С. 57-60.
42.  Можаровский Н.С., Бобырь Н.И. Ползучесть и долговечность материала при сложном напряженном состоянии // Вестн. Киевск. политехи, ин-та. Машиностроение. 1982. № 19. С. 25-28.
43.  Kowalewski Z.L. Biaxial creep study of copper on the basis of isochronous creep surfaces // Arch. Mech. 1996. V. 48. № 1. P. 89-109.
44.  Демидов А.Г., Сизова Р.Н. Длительная прочность и ползучесть жаропрочных сплавов при разных напряженных состояниях // Конструкционная прочность двигателей. Куйбышев. 1974. С. 12-13.
45.  Петреня Ю.К. Длительная прочность аустенитной стали в условиях сложного напряженного состояния // Энергомашиностроение. 1980. № 10. С. 27-28.
46.  Stanzl S.E., Argon A.S., Tschegg E.K. Diffusive intergranular cavity growth in creep in tension and torsion // Acta Metall. 1983. V. 31. № 6. P. 833-843.
47.  Kussmaul K., Maile K., Sheng S. Beurteilung von mehrachsigen Spannungs-Dehnungszustanden im Langzeitkriechbereich auf der Basis von Festigkeitshypothesen // Materialwissenschaft and Werkst-offtechnik. 1994. V. 25. № 2. S. 71-78.
48.  Лебедев А.А. Экспериментальное исследование длительной прочности хромоникелевой стали в условиях двухосного растяжения // Термопрочность материалов и конструкционных элементов. Киев: Наук. думка, 1965. С. 77-83.
49.  Hayhurst D.R. Creep rupture under multi-axial states of stress // J. Mech. and Phys. of Solids. 1972. V. 20. № 6. P. 381-390.
50.  Киселев А.В. Влияние вида напряженного состояния на разрушение и ползучесть // Физика и электроника твердого тела. Ижевск, 1976. Вып. 1. С. 35-41.
51.  Радченко В.П., Башкинова Е.В., Кубышкина С.Н. Об одном подходе к опенке длительной прочности толстостенных труб на основе интегрально средних напряженных состояний // Вестн. Самар. ГТУ. Сер. Физ.-мат. науки. 2002. Вып. 16. С. 96-103.
52.  Башкинова Е.В., Куркина Н.А. Анализ кинетики интегрально-средних эквивалентных напряжений для толстостенных труб в условиях ползучести // Математическое моделирование и краевые задачи. Тр. 3-й Всеросс. научн. конф. Самара: СамГТУ. 2006. Ч. I. С. 23-25.
53.  Лагунцов И.Н., Святославов В.К. Испытание пароперегревательных труб из стали 12ХМФ на длительную прочность // Теплоэнергетика. 1959. № 7. С. 55-59.
54.  Кац Ш.Н. Исследование длительной прочности углеродистых труб // Теплоэнергетика. 1955. № 11. С. 37-40.
55.  Kooistra L.F., Blaser R.U., Tucker J.T. High temperature stress rupture testing of tubular specimens // Trans. ASME. 1952. V. 74. № 5. P. 783-792.
56.  Кац Ш.Н. Разрушение аустенитных труб под действием внутреннего давления в условиях ползучести // Энергомашиностроение. 1957. № 2. С. 1-5.
57.  Кац Ш.Н. Влияние добавочных осевых усилий на длительную прочность котельных труб // Теплоэнергетика. 1960. № 5. С. 12-16.
58.  Browne R.J., Lonsdale D., Flewill P.E.J. The role of stress state on the creep rupture of l%Crl.2%Mo and 12%Crl%MoVW tube steels // Creep and Fract. Eng. Mater, and Struct.: Proc. Int. Conf. Swansea, 1981. P. 545-558.
59.  Lonsdale D., Flewitt P.E.J. The effect of hydrostatic pressure on the creep life of 2.25%Crl%Mo steel // Strength Met. and Alloys. Proc. 5th Int. Conf., Aachen, 1979. Toronto e.a. 1980. V. 1. P. 433-438.
60.  Локощенко A.M., Шестериков С.А. Исследование длительной прочности металлов при сложном напряженном состоянии // Проблемы прочности. 1986. № 12. С. 3-8.
61.  Голуб В.П. Критерии длительного разрушения изотропных материалов при плоском напряженном состоянии // Теоретическая и прикладная механика. Научно-технический сборник. Харьков. Изд-во "Основа". 2002. Вып. 35. С. 3-19.
62.  Golub V.P. Derivation of creep long-term fracture criteria under plane state of stress // Int. J. Mech. Sci. 2005. V. 47. № 12. P. 1807-1826.
63.  Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир. 1975. 648 с.
64.  Локощенко A.M., Назаров В.В. Выбор критериев длительной прочности металлов при сложном напряженном состоянии // Авиационно-космическая техника и технология. ХАИ. Харьков. № 7(15). 2004. С. 124-128.
65.  Голуб В.П., Касперская В.В., Русинов А.А. К задаче расчета времени разрушения тонкостенных труб в условиях ползучести под действием внутреннего давления // Прикл. механика. 2004. Т. 40. № 4. С. 44-52.
66.  Трунин И.И. Критерий прочности в условиях ползучести при сложном напряженном состоянии // Прикл. механика. 1965. Т. 1. Вып. 7. С. 77-83.
67.  Трунин И.И. Обобщенный критерий сопротивления разрушению материалов при сложном напряженном состоянии // Изв. ВУЗов. Машиностроение. 1968. № 8. С. 50-55.
68.  Трунин И.И. Температурно-силовая зависимость сопротивления разрушению жаропрочных материалов с учетом вида напряженного состояния // Пробл. машиностр. и надежн. машин. 1995. № 3. С. 53-62.
69.  Милейко С.Т. Длительная прочность конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии // Докл. АН СССР. 1976. Т. 228. № 3. С. 562-565.
70.  Коврижиых А.М., Барышников В.Д., Манаков А.В., Никитенко А.Ф. Длительная прочность металлов и уравнения ползучести, основанные на критерии Кулона-Мора // ПМТФ. 2007. Т. 48. № 6. С. 115-123.
71.  Huddleston R.L. An improved multiaxial creep-rupture strength criterion // Trans. ASME. J. Pressure Vessel Technol. 1985. V. 107. № 4. P. 421-429.
72.  Ольховик О.Е., Ольховик Е.О. Долговечность конструкционных материалов при объемном напряженном состоянии // Заводская лаборатория. 1997. Т. 63. № 7. С. 39-45.
73.  Кан К.Н., Первушин Ю.С. Выбор критерия прочности для жестких термореактивных пластмасс // Механика полимеров. 1966. № 4. С. 543-549.
74.  Маньковский В.А. Длительная прочность сталей при различных напряженных состояниях // Проблемы прочности. 1984. № 1. С. 74-78.
75.  Маньковский В.А. Критерии повреждаемости и длительной прочности конструкционных материалов // Машиноведение. 1985. № 1. С. 87-94.
76.  Greenwood G.W. Grain shape effects on interface-controlled diffusional creep under multiaxial stresses // Acta Met. et. Mater. 1995. V. 43. № 5. P. 1811-1816.
77.  Биргер И.А. Об одном критерии разрушения и пластичности // Изв. АН СССР. МТТ. 1977. № 4. С. 143-150.
78.  Kissel W., Blum F. Neue Festigkeitshypotese // Schweizer. Techn. Z. 1965. B'd. 62. H. 32. S. 641-645.
79.  Локощенко A.M. Оценка эквивалентных напряжений при анализе длительной прочности металлов в условиях сложного напряженного состояния // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 4. С. 164-181.
Поступила
в редакцию		 13 ноября 2009
Получить
полный текст
<< Предыдущая статья | Год 2012. Номер 3 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 • (495) 434-35-38 • mtt@ipmnet.ru • https://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82148 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 		© Изв. РАН. МТТ
webmaster		 Rambler's Top100