Расчеты на прочность при наличии дефектов. Дефектность материалов и конструкций. Задачи механики разрушения, страница 8

по разрушению и по моменту образования трещины определенного размера (рис. 8.6,а).

Диаграммы предельных напряжений строятся по результатам испытаний при различных коэффициентах асимметрии цикла в виде зависимостей максимального и минимального напряжения цикла от среднего напряжения цикла (рис. 8.6,б). В верхней части диаграммы предельных напряжений ограничиваются пределом прочности или пределом текучести материала. Методы расчетов, развитые на базе данных представлений не рассматривают кинетику и не учитывают закономерности усталостного разрушения. В тоже время, анализ данных эксплуатации машин и конструкций различного назначения показывает, что от 20 до 80% общей долговечности деталей и элементов конструкций может приходиться на стадию развития усталостных трещин. Общая долговечность определяется числом циклов до возникновения усталостной трещины  и числом циклов ее развития  (схема I рис. 8.6,в)

.                                         (8.22)

Если элемент конструкции вступает в эксплуатацию с исходным макродефектом (), то общая долговечность будет определяться числом циклов развития трещины  (схема II рис. 8.6,в).

а   б     в	г

Рис. 8.6. Основные экспериментальные зависимости для проведения расчетов на усталостную прочность и циклическую трещиностойкость

а – кривые усталости; б – диаграмма предельных напряжений; в – зависимость длины трещины от числа циклов нагружения; г – диаграмма циклического разрушения

При циклическом нагружении в области числа циклов  основным параметром разрушения становится скорость роста развития трещины , зависящая от уровня напряженно-деформированного состояния в вершине трещины. Если для однократного нагружения вводится понятие диаграммы статического разрушения (рис. 8.5), то диаграмма циклического разрушения характеризуется зависимостью  от параметра, описывающего уровень напряжений или деформаций в вершине трещины (рис. 8.6,г).