Характеристика стали 12Х18Н9 (химический состав, механические и технологические свойства, область применения). Аппроксимация кривой деформирования степенной зависимостью, страница 6

Проведем сравнительный анализ поверхностей разрушения, полученных по критериям Мора, Лебедева–Писаренко и деформационному критерию для стали 12Х18Н9  (рисунок 4).

Рисунок 4. Поверхности разрушения, построенные для стали 12Х18Н9  по трем критериям прочности

Введем параметр, характеризующий длину радиус-вектора точки, принадлежащей поверхности разрушения,

.                                              (31)

Этот параметр соответствует длине луча, проведенного из начала отсчета в пространстве напряжений в точку на поверхности разрушения. Длины лучей, соответствующих различным напряженным состояниям приведены в таблице 9. Рассматривая отношения длин лучей (выбранного параметра r) соответствующих различным критериям, можно численно сравнить критерии между собой.

Таблица 9. Значения длин радиус-векторов точек, принадлежащих поверхностям разрушения стали 12Х18Н9

В области наиболее «жестких» напряженных состояниях (НС), которые реализуются при  (первый квадрант на рисунке 4) критерии О.Мора и Лебедева-Писаренко дают примерно одинаковые оценки, причем самую высокую прочность прогнозирует критерий Лебедева-Писаренко. Деформационный критерий при равноосном растяжении дает самую консервативную оценку (6 % относительно других критериев), однако при постепенном уменьшении до нуля одного из главных напряжений, он уступает место критерию Мора.

В области главных напряжений разных знаков (II и IV квадранты) поверхности разрушения, полученные при помощи критерия О.Мора и Лебедева-Писаренко, практически совпадают: разница в оценках составляет в среднем 1% относительно деформационного критерия. При значениях величин  и  критерий О. Мора прогнозирует повышение прочности.

При чистом сдвиге (,) все три критерия предсказывают одинаковые результаты ().

При плоском и одноосном сжатии критерий Мора прогнозирует максимальную прочность: при равноосном сжатии оценка по критерию Мора превышает аналогичную оценку по деформационному критерию на 24%, оценку по критерию Лебедева-Писаренко – на 27%. Наиболее консервативным в этих условиях является критерий Лебедева-Писаренко.

В зависимости от параметров напряженного состояния степень консервативности оценки прочности меняется, однако можно утверждать, что наибольшую прочность данного материала практически во всех областях плоского напряженного состояния прогнозирует критерий О.Мора, что соответствует ошибке «не в запас».

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Кононов К.М., Закономерности малоцикловой усталости. Учебное пособие к курсовой работе. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011.

2.  Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-002-86) / Госатомэнергонадзор СССР. – М.: Энергоиздат, 1989. – 525 с. – (Правила и нормы в атомной энергетике)

3. 

4.  Вероятностные характеристики прочности авиационных материалов и размеров сортамента: справочник / А.А. Кузнецов, О.М. Алифанов, А.А. Золотов и др. – М.: Машиностроение, 1970 – 566 с.