Методы ана­лиза напряжений в конструкциях с учетом деформаций ползучести, страница 34

Рис. 11.9. Эталонные кривые разрушения нержавеющей стали (18%Сг — 8%). постро­енные с использованием параметра Ларсона — Миллера и графиков зависимости на­пряжения от времени до разрушения (см. работу [ 28]). Сплошные кривые при tR > 100 ч соответствуют аппроксимации зависимостей, полученных для  «R< 100 ч,

идентифицировать. Систематизированный таким образом подход был назван "мето­дом минимальной ответственности'1 ^, поскольку при этом подразумевается.что исследователь не должен брать на себя ответственность, с самого начала

*) Воригинале minimum-commitment method. — Прим, пврвв.

316

Глава ^Проектирование конструкций с учетом ползучести

ограничивая выбор одним параметром, а имеет возможность адаптировать­ся к любому параметру, какая бы форма его ни выявилась в процессе вычис­лений.

Разумеется, данный подход к решению проблемы экстраполяции основан на чисто феноменологических соображениях. В идеале, конечно, надо бы учи­тывать соответствующие физические механизмы разрушения. В ранних попыт­ках для этого требовалось принимать субъективные решения в отношении чис­ленных значений некоторых материальных констант или же использовать экс­периментальные данные высокого качества, а в результате не предполагалось никаких систематических способов экстраполяции. Отметим, что опубликован­ный недавно в работе [32] подход, развивающий это направление, основан на исследовании микроструктурных изменений, сопровождающих накопление по­вреждений.

Основная идея данного направления заключается в утверждении, что ес­ли преобразовать данные по разрушению при различных температурах по фор­муле

или же по формуле

где Т0характерная температура (например-, средняя температура иссле­дуемого диапазона), а константы Н и / выбраны из условия минимума от­клонения, то в результате должна получиться единая эталонная кривая. Как пример реализации этой идеи воспроизведем результаты Кокса и Эшби [ 32] для нержавеющей стали марки 304(рис. 11.10): гладкая кривая на рис. 11.10 получена с использованием теоретически найденных значений постоянных Н и / в предположении, что имеет место степенной закон ползучести и за­дан определенный механизм роста пор. Эту кривую можно использовать для экстраполяции.

11.2. 'ВЕРИФИКАЦИЯ И ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА НАПРЯЖЕНИЙ

До этого момента мы изучали методики исследования напряжений, требо­вания к данным по ползучести и моделирование поведения материала. Неиз­бежно возникает главный, решающий вопрос: насколько хорошо результаты теоретического. анализа напряжений в данной конструкции согласуются с ре­зультатами ее фактических испытаний на ползучесть9

В предыдущих главах книги было видно, что строгий анализ напряжений при наличии зависимости от истории нагружения конструкции в условиях ползучести может потребовать применения весьма сложных и трудоемких численных методов. Независимо от того, является ли использованный метод специализированным, пригодным только для исследования данной конструк-

11.2.Оценка результатов теоретического анализа напряжений

О,МПа 100

317

10

о 53В "С а 593 "С д 540 Т О 704 'С v 81B °С U 577 \С 0326 °С

10          10 2        ЮЗ

10s    ts,4

Рис, 11.10. Данные о разрушении при ползучести нержавеющей стали марки 304 в ис­ходном (верхний рисунок) и нормализованном (с подобранными параметрами Н, J, Tjj) виде (см. работу [ 32], рис. 6).

Ции, или же речь идет о применении универсальных конечно-элементных комп­лексов программ, всегда существует проблема оценки достоверности и в кон­це концов принятия (или отбраковки) результатов анализа напряжений, по­скольку проектирование должно основываться на этих результатах. Сущест­вуют два фактора, которые необходимо учитывать при оценке достовернос­ти, - верификации и оценки пригодности. Верификация заключается просто в доказательстве, что анализ напряжений на самом деле, как и предполага­лось, выполнен правильно, т.е. при формулировке задачи и ее решении не сде­лано грубых ошибок. Если это доказано (что при использовании универсаль-

71