Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов
Представлена совместная модель эволюционного уравнения накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах реакторных установок при мало- и многоцикловой усталости. Достоверность предложенной модели обоснована путем сопоставления численных результатов с экспериментальными....
Gespeichert in:
| Datum: | 2014 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2014
|
| Schriftenreihe: | Проблемы прочности |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173174 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов / М.А. Большухин, М.Н. Ереев, А.В. Кози, В.А. Панов, А.В. Каплиенко // Проблемы прочности. — 2014. — № 5. — С. 109-114. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-173174 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1731742020-11-26T01:26:39Z Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов Большухин, М.А. Ереев, М.Н. Козин, А.В. Панов, В.А. Каплиенко, А.В. Научно-технический раздел Представлена совместная модель эволюционного уравнения накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах реакторных установок при мало- и многоцикловой усталости. Достоверность предложенной модели обоснована путем сопоставления численных результатов с экспериментальными. Представлено спільну модель еволюційного рівняння накопичення пошкоджень від утоми в конструкційних матеріалах. Вірогідність запропонованої моделі обґрунтовано шляхом порівняння чисельних результатів з експериментальними. 2014 Article Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов / М.А. Большухин, М.Н. Ереев, А.В. Кози, В.А. Панов, А.В. Каплиенко // Проблемы прочности. — 2014. — № 5. — С. 109-114. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173174 621.039.5:539.4+621.039.53 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Большухин, М.А. Ереев, М.Н. Козин, А.В. Панов, В.А. Каплиенко, А.В. Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов Проблемы прочности |
| description |
Представлена совместная модель эволюционного уравнения накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах реакторных установок при мало- и многоцикловой усталости. Достоверность предложенной модели обоснована путем сопоставления численных результатов с экспериментальными. |
| format |
Article |
| author |
Большухин, М.А. Ереев, М.Н. Козин, А.В. Панов, В.А. Каплиенко, А.В. |
| author_facet |
Большухин, М.А. Ереев, М.Н. Козин, А.В. Панов, В.А. Каплиенко, А.В. |
| author_sort |
Большухин, М.А. |
| title |
Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов |
| title_short |
Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов |
| title_full |
Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов |
| title_fullStr |
Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов |
| title_full_unstemmed |
Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов |
| title_sort |
моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173174 |
| citation_txt |
Моделирование процессов усталости конструкционных материалов реакторных установок в диапазоне долговечности 10²...10¹² циклов / М.А. Большухин, М.Н. Ереев, А.В. Кози, В.А. Панов, А.В. Каплиенко // Проблемы прочности. — 2014. — № 5. — С. 109-114. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Проблемы прочности |
| work_keys_str_mv |
AT bolʹšuhinma modelirovanieprocessovustalostikonstrukcionnyhmaterialovreaktornyhustanovokvdiapazonedolgovečnosti1021012ciklov AT ereevmn modelirovanieprocessovustalostikonstrukcionnyhmaterialovreaktornyhustanovokvdiapazonedolgovečnosti1021012ciklov AT kozinav modelirovanieprocessovustalostikonstrukcionnyhmaterialovreaktornyhustanovokvdiapazonedolgovečnosti1021012ciklov AT panovva modelirovanieprocessovustalostikonstrukcionnyhmaterialovreaktornyhustanovokvdiapazonedolgovečnosti1021012ciklov AT kaplienkoav modelirovanieprocessovustalostikonstrukcionnyhmaterialovreaktornyhustanovokvdiapazonedolgovečnosti1021012ciklov |
| first_indexed |
2025-07-15T09:42:22Z |
| last_indexed |
2025-07-15T09:42:22Z |
| _version_ |
1837705507262955520 |
| fulltext |
ÓÄÊ 621.039.5:539.4+621.039.53
Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ óñòàëîñòè êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ
ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê â äèàïàçîíå äîëãîâå÷íîñòè 10 10
2 12
. . . öèêë*
Ì. À. Áîëüøóõèí
à
, Ì. Í. Åðååâ
à
, À. Â. Êîçèí
à
, Â. À. Ïàíîâ
à
, À. Â. Êàïëèåíêî
á
à ÎÀÎ “ÎÊÁÌ Àôðèêàíòîâ”, Íèæíèé Íîâãîðîä, Ðîññèÿ
á Ãîñêîðïîðàöèÿ “Ðîñàòîì”, Ìîñêâà, Ðîññèÿ
Ïðåäñòàâëåíà ñîâìåñòíàÿ ìîäåëü ýâîëþöèîííîãî óðàâíåíèÿ íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæ-
äåíèé â êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëàõ ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê ïðè ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé
óñòàëîñòè. Äîñòîâåðíîñòü ïðåäëîæåííîé ìîäåëè îáîñíîâàíà ïóòåì ñîïîñòàâëåíèÿ ÷èñëåí-
íûõ ðåçóëüòàòîâ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìàëî- è ìíîãîöèêëîâàÿ óñòàëîñòü, ÷èñëåííûé ýêñïåðèìåíò, íàêîï-
ëåíèå ïîâðåæäåíèé.
Ââåäåíèå. Îäíèìè èç îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê îáúåêòà ÿâëÿþòñÿ åãî ïðî÷íîñòü
è äîëãîâå÷íîñòü. Èñõîäíàÿ, çàëîæåííàÿ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè îáúåêòà, ïðî÷íîñòü
ñíèæàåòñÿ ïðè åãî ýêñïëóàòàöèè â ðåçóëüòàòå ðàçâèòèÿ â îáúåìå ìàòåðèàëà êîíñòðóê-
òèâíûõ ýëåìåíòîâ äåãðàäàöèîííûõ ïðîöåññîâ, êîòîðûå âûçâàíû ýêñïëóàòàöèîííûìè
âîçäåéñòâèÿìè, èìåþùèìè, êàê ïðàâèëî, ðàçíûå èíêóáàöèîííûå ïåðèîäû, ïðîòå-
êàþùèå ñêðûòíî äëÿ âîçìîæíûõ ñðåäñòâ ýêñïëóàòàöèîííîãî êîíòðîëÿ ñîñòîÿíèÿ
êîíñòðóêöèîííîãî ìàòåðèàëà. Îáùåå ñâîéñòâî ýòèõ äåãðàäàöèîííûõ ïðîöåññîâ –
çàðîæäåíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå â êîíñòðóêòèâíîì ýëåìåíòå ìàêðîñêîïè÷åñêèõ òðå-
ùèí ââèäó åãî íåäîñòàòî÷íîé îñòàòî÷íîé ïðî÷íîñòè. Ìîìåíò ñíèæåíèÿ îñòàòî÷íîé
ïðî÷íîñòè äî äîïóñòèìîãî óðîâíÿ îïðåäåëÿåò âåëè÷èíó äîëãîâå÷íîñòè (ðåñóðñà)
äàííîãî ýëåìåíòà. Îäíèìè èç îñíîâíûõ äåãðàäàöèîííûõ ìåõàíèçìîâ êîíñòðóêòèâ-
íûõ ýëåìåíòîâ ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè ÿâëÿþòñÿ ìåõàíèçìû ìíîãî- è ìàëîöèêëîâîé
óñòàëîñòè [1], îñîáåííîñòü êîòîðûõ çàêëþ÷àåòñÿ â äîñòàòî÷íî áîëüøîì èíêóáàöèîí-
íîì ïåðèîäå äî çàðîæäåíèÿ óñòàëîñòíîé òðåùèíû äëèíîé 1-2 ìì, êîòîðóþ ìîæíî
îáíàðóæèòü ñîâðåìåííûìè ñðåäñòâàìè íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ. Âàæíîé îñîáåí-
íîñòüþ ðàçðóøåíèÿ ïðè óñòàëîñòè ÿâëÿåòñÿ ëîêàëüíûé õàðàêòåð ïðîöåññîâ íàêîïëå-
íèÿ ïîâðåæäåíèé. Ñòàäèÿ ðîñòà óñòàëîñòíîé ìàêðîòðåùèíû ðàñøèðÿåò “îáëàñòü
óñòàëîñòè”, íî è â ýòîì ñëó÷àå îíà îãðàíè÷åíà îêðåñòíîñòüþ òðàåêòîðèè ðàçâèòèÿ
òðåùèíû (â îñíîâíîì â îáëàñòè åå ôðîíòà). Ïîýòîìó òàêîå îáîáùåííîå ïîíÿòèå, êàê
ðåñóðñ êîíñòðóêòèâíîãî ýëåìåíòà, íà ïðàêòèêå îïðåäåëÿåòñÿ äîëãîâå÷íîñòüþ ñîâî-
êóïíîñòè îòäåëüíûõ êðèòè÷åñêèõ îáëàñòåé ìàòåðèàëà ýëåìåíòîâ ñ íàèáîëüøåé èíòåí-
ñèâíîñòüþ íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé, çàâèñÿùåé îò ðåæèìîâ ýêñïëóà-
òàöèè ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè.
Äëÿ îáîñíîâàíèÿ äîëãîâå÷íîñòè ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê âàæíûìè, ñ ïðàêòè÷åñ-
êîé òî÷êè çðåíèÿ, ÿâëÿþòñÿ óñòàëîñòíûå ìåõàíèçìû äåãðàäàöèè ïðî÷íîñòíûõ õàðàê-
òåðèñòèê êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ, îõâàòûâàþùèå äâå õàðàêòåðíûå îáëàñòè
öèêëè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ – ìàëî- (N f �104 öèêë) è ìíîãîöèêëîâóþ (N f �105
öèêë) óñòàëîñòè.  èíòåðâàëå äîëãîâå÷íîñòè 10 104 5... öèêë ðàñïîëîæåíà îáëàñòü, â
êîòîðîé îäíîâðåìåííî äåéñòâóþò îáà ìåõàíèçìà. Ó÷åò èõ âçàèìîäåéñòâèÿ îñîáåííî
íåîáõîäèì äëÿ àíàëèçà äîëãîâå÷íîñòè ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé ïðè äâóõ÷àñòîòíîì
íàãðóæåíèè. Íåñìîòðÿ íà ìíîãî÷èñëåííûå èññëåäîâàíèÿ çàêîíîìåðíîñòåé íàêîïëå-
© Ì. À. ÁÎËÜØÓÕÈÍ, Ì. Í. ÅÐÅÅÂ, À. Â. ÊÎÇÈÍ, Â. À. ÏÀÍÎÂ, À. Â. ÊÀÏËÈÅÍÊÎ, 2014
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5 109
* Äîêëàä íà Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè “Óñòàëîñòü è òåðìîóñòàëîñòü
ìàòåðèàëîâ è ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé” (Êèåâ, 2013).
íèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé, â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóþò ýôôåê-
òèâíûå ìåòîäû îäíîâðåìåííîãî ó÷åòà äåéñòâèÿ ìåõàíèçìîâ ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé
óñòàëîñòè.
Ýâîëþöèîííîå óðàâíåíèå íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé. Â ðàáîòå
[1] èçëîæåíû îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè
êîíñòðóêöèîííûõ ñòàëåé è ðåçóëüòàòû åå âåðèôèêàöèè. Â [2] ïðåäëîæåíà ìîäåëü
ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè, îñíîâàííàÿ íà ýíåðãåòè÷åñêîì êðèòåðèè, è ïðèâåäåíû
îñíîâíûå ðåçóëüòàòû åå ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îáîñíîâàíèÿ.
Ïîñòóëèðóåòñÿ, ÷òî ñòðóêòóðà ýâîëþöèîííîãî óðàâíåíèÿ íàêîïëåíèÿ ïîâðåæ-
äåíèé ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ìåõàíèçìîâ ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè èìååò
âèä
�
( )
( )
( ) ( � ) � ,�
�
� �
�
i
i
i
i i
r
i
r
f z zi i�
�
�
� �1
1
1 i e p� , , (1)
ãäå � i , ri , ki – ìàòåðèàëüíûå ïàðàìåòðû, çàâèñÿùèå îò òåìïåðàòóðû T; f ( )� �
� �exp( )ki � – ôóíêöèÿ ïàðàìåòðà íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ, � � �� è ; � è – èíòåí-
ñèâíîñòü àìïëèòóäû íàïðÿæåíèé; z W W W Wp p a p
f
a� � �( ) ( ) – îòíîñèòåëüíàÿ ýíåð-
ãèÿ ðàçðóøåíèÿ ïðè ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè.
Ïðèíèìàåì, ÷òî îòíîñèòåëüíàÿ “îïàñíàÿ” ýíåðãèÿ, çàòðà÷èâàåìàÿ íà çàðîæ-
äåíèå è ðàçâèòèå ìèêðîäåôåêòîâ ïðè ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè, ñîñòàâëÿåò äîëþ
îáùåé “óïðóãîé” óäåëüíîé ýíåðãèè We , êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ ôóíêöèåé f ( ):
z
W
W
fe
e
e
f
� �[ ( )];1 (2)
Wp , W fe [ ( )]1� – ýíåðãèè, ðàñõîäóåìûå íà îáðàçîâàíèå ðàññåÿííûõ óñòàëîñòíûõ
ïîâðåæäåíèé ïðè ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè ñîîòâåòñòâåííî; Wa – çíà÷åíèå
Wp â êîíöå ôàçû çàðîæäåíèÿ ìèêðîäåôåêòîâ ïðè ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè; Wp
f ,
We
f – çíà÷åíèÿ ýíåðãèé, ñîîòâåòñòâóþùèõ çàðîæäåíèþ ìàêðîñêîïè÷åñêîé òðåùèíû
ïðè ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè ñîîòâåòñòâåííî.
Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññà íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé ïðè ìíîãî-
öèêëîâîé óñòàëîñòè îñíîâàíî íà ãèïîòåçå Òðîùåíêî, íà áàçå êîòîðîé ïðåäëîæåí
êðèòåðèé îïðåäåëåíèÿ “îïàñíîé” ýíåðãèè (2).
Ôóíêöèÿ f ( ) â ôîðìóëå (2) ó÷èòûâàåò ñòåïåíü âëèÿíèÿ ìåõàíèçìà ìíîãî-
öèêëîâîé óñòàëîñòè íà äîëãîâå÷íîñòü êîíñòðóêöèîííîãî ìàòåðèàëà. Ïðåäëàãàåòñÿ
àïïðîêñèìàöèÿ äàííîé ôóíêöèè ñèñòåìîé óðàâíåíèé, ãðàôè÷åñêè ïðåäñòàâëåííîé íà
ðèñ. 1:
f b
b
m
( )
, ;
, ;
, ,
*
*
*
* *
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � �
� �
�1 1
1
1
1
1
1
�
�
�
�
�
�
(3)
ãäå � �� è è
ó ; b* , � �* *� è è
ó , m, � è
ó – ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëÿåìûå ìàòå-
ðèàëüíûå ïàðàìåòðû; � è
* – èíòåíñèâíîñòü àìïëèòóäû íàïðÿæåíèé, âûøå êîòîðîé
âêëàä ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè â óñòàëîñòü ïîñòîÿíåí.
Ïðè îïðåäåëåíèè ìàòåðèàëüíîãî ïàðàìåòðà * çíà÷åíèå � è
* ïðèíèìàåòñÿ ðàâ-
íûì � �è è
* � T , à � è
ó ñîîòâåòñòâóåò ïðèíÿòîìó ïðåäåëó âûíîñëèâîñòè ìàòåðèàëà (â
Ì. À. Áîëüøóõèí, Ì. Í. Åðååâ, À. Â. Êîçèí è äð.
110 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5
ïðåäâàðèòåëüíûõ ðàñ÷åòàõ
è
ó îòâå÷àåò íàïðÿæåíèþ, ïðè êîòîðîì ÷èñëî öèêëîâ äî
ðàçðóøåíèÿ N fó � 1012). Èçìåíÿÿ ïðåäåë âûíîñëèâîñòè ìàòåðèàëà
è
ó , ìîæíî êîíò-
ðîëèðîâàòü ïðåäåëüíîå ÷èñëî öèêëîâ äî ðàçðóøåíèÿ.
Èíòåðâàë � � ( , )0 1 (íèæå íàçíà÷åííîãî ïðåäåëà âûíîñëèâîñòè) ñîîòâåòñòâóåò
îáëàñòè îòñóòñòâèÿ óñëîâèé çàðîæäåíèÿ óñòàëîñòíîé òðåùèíû, èíòåðâàë � �� ( , )*1 –
îáëàñòè îáðàçîâàíèÿ óñòàëîñòíîé òðåùèíû ïî ìåõàíèçìó ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè,
à � �� * – îáëàñòè îáðàçîâàíèÿ óñòàëîñòíîé òðåùèíû ïî ñîâìåñòíîìó ìåõàíèçìó
ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè.
Îöåíêà äîñòîâåðíîñòè. Äëÿ îöåíêè äîñòîâåðíîñòè ýâîëþöèîííîãî óðàâíåíèÿ
íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé èñïîëüçîâàëàñü ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ èíôîðìà-
öèÿ î êðèâîé óñòàëîñòè ñòàëè 08Õ18Í12Ò (èñõîäíîå ñîñòîÿíèå) [3] â äèàïàçîíå
äîëãîâå÷íîñòè 10 102 6... öèêë. Ñîïîñòàâëåíèå ðåçóëüòàòîâ ÷èñëåííîãî ýêñïåðèìåíòà ñ
íàòóðíûì ïîêàçûâàåò àäåêâàòíîñòü ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ íàêîïëåíèÿ
óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ìåõàíèçìîâ ìàëî- è ìíîãî-
öèêëîâîé óñòàëîñòè.
 ðàáîòå [3] ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå î öèêëè÷åñêîì íåóïðó-
ãîì äåôîðìèðîâàíèè è óñòàëîñòíîì ðàçðóøåíèè ãëàäêèõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàçöîâ
èç êîíñòðóêöèîííûõ ñòàëåé – ñðåäíåóãëåðîäèñòîé ñòàëè 20 (ñîñòîÿíèå ïîñòàâêè),
àóñòåíèòíîé ñòàëè 08Õ18Í12Ò â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè è ïîñëå ýêñïëóàòàöèîííîé
íàðàáîòêè ïðè îäíî÷àñòîòíîì (ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîå) íàãðóæåíèè.
Êàæäûé èç âûøåïåðå÷èñëåííûõ ìàòåðèàëîâ èññëåäîâàëè ïðè ñëåäóþùèõ ðåæè-
ìàõ íàãðóæåíèÿ:
¹ 1 – îäíî÷àñòîòíîå âûñîêî÷àñòîòíîå íàãðóæåíèå ïðè ñèììåòðè÷íîì öèêëå
(ðèñ. 2,à). ×àñòîòà íàãðóæåíèÿ 34 Ãö;
¹ 2 – îäíî÷àñòîòíîå âûñîêî÷àñòîòíîå íàãðóæåíèå ïðè àñèììåòðè÷íîì öèêëå
(ðèñ. 2,á). Ñðåäíåå íàïðÿæåíèå öèêëà
m � 50 ÌÏà. ×àñòîòà íàãðóæåíèÿ 34 Ãö;
¹ 3 – îäíî÷àñòîòíîå íèçêî÷àñòîòíîå (ìàëîöèêëîâîå) íàãðóæåíèå (ðèñ. 2,â).
Ñðåäíåå íàïðÿæåíèå öèêëà
m � 50 ÌÏà. ×àñòîòà íàãðóæåíèÿ 0,082 Ãö.
Äëÿ îöåíêè äîñòîâåðíîñòè ïðåäëîæåííîé ìîäåëè ïðîâîäèëîñü ÷èñëåííîå
ìîäåëèðîâàíèå óêàçàííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ïðîöåññîâ äëÿ àóñòåíèòíîé ñòàëè
08Õ18Í12Ò (èñõîäíîå ñîñòîÿíèå), ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà êîòîðîé ïðè òåìïåðàòóðå
Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ óñòàëîñòè êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ ...
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5 111
Ðèñ. 1. Ãðàôè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ôóíêöèè f ( ).�
è è
ó�
è è� *
è
ó
è è� � *
20�C ñëåäóþùèå: � â � 555 ÌÏà; � 0 2 275, � ÌÏà; �� 66%; �� 50% [3]. Ïîñêîëüêó
èìåþùåéñÿ èíôîðìàöèè î ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèêàõ ìàòåðèàëà íåäîñ-
òàòî÷íî [3], ïðè ðàñ÷åòàõ èñïîëüçîâàëèñü äàííûå î ñòàëè àóñòåíèòíîãî êëàññà
08Õ18Í10Ò [1].
Äëÿ äàííîé êîíñòðóêöèîííîé ñòàëè áûëè ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå ìàòåðèàëüíûå
ïàðàìåòðû ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè: b* � 0,3; �* � 1; m� 8;
� è
ó � 180 ÌÏà; We
f � 1000 ÌÄæ/ì 3.
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ âåëè÷èíû óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé â çàâèñè-
ìîñòè îò ÷èñëà öèêëîâ íàãðóæåíèÿ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 3.
Íà ðèñ. 4 è â òàáëèöå ïðåäñòàâëåíû ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ óñòàëîñòíîé äîëãî-
âå÷íîñòè ïðè äåéñòâèè ñîâìåñòíî ìåõàíèçìîâ ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè
(òåìíûå òî÷êè) è ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå (ñâåòëûå òî÷êè) [3].
112 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5
à
Ðèñ. 2. Ðåæèìû íàãðóæåíèÿ.
Ðèñ. 3. Ðàñ÷åòíûå ïðîöåññû íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé: 1 – ðåæèì ¹ 1, àìïëèòóäà
ïîëíûõ äåôîðìàöèé �e11 0 0018� , ; 2 – ðåæèì ¹ 2, �e11 0 0018� , ; 3 – ðåæèì ¹ 3, �e11 �
� 0 0034, .
á â
Ì. À. Áîëüøóõèí, Ì. Í. Åðååâ, À. Â. Êîçèí è äð.
 û â î ä û
1. Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæ-
äåíèé, îñíîâàííîå íà áàçå ýâîëþöèîííîãî óðàâíåíèÿ íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé ïðè
ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ìåõàíèçìîâ ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè, â êîíñòðóê-
öèîííûõ ìàòåðèàëàõ ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü âûðàáîòàííûé è ñïðîãíîçèðîâàòü îñòà-
òî÷íûé ðåñóðñ îáîðóäîâàíèÿ è ñèñòåì ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê.
2. Ñîïîñòàâëåíèå ðåçóëüòàòîâ ÷èñëåííûõ èññëåäîâàíèé ïðè îäíîîñíîì ðàñòÿ-
æåíèè–ñæàòèè ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè [3] ïîêàçûâàåò, ÷òî èñïîëüçîâàíèå
ïðåäëîæåííîãî ýâîëþöèîííîãî óðàâíåíèÿ ïîçâîëÿåò äîñòîâåðíî ìîäåëèðîâàòü ïðî-
öåññû íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíûõ ïîâðåæäåíèé ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ìåõàíèçìîâ
ìàëî- è ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè, ïðè ýòîì ïîãðåøíîñòü ðàñ÷åòà íàõîäèòñÿ â äèà-
ïàçîíå 0…44%.
Ð å ç þ ì å
Ïðåäñòàâëåíî ñï³ëüíó ìîäåëü åâîëþö³éíîãî ð³âíÿííÿ íàêîïè÷åííÿ ïîøêîäæåíü â³ä
óòîìè â êîíñòðóêö³éíèõ ìàòåð³àëàõ. ³ðîã³äí³ñòü çàïðîïîíîâàíî¿ ìîäåë³ îá´ðóíòî-
âàíî øëÿõîì ïîð³âíÿííÿ ÷èñåëüíèõ ðåçóëüòàò³â ç åêñïåðèìåíòàëüíèìè.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5 113
Ðàñ÷åòíîå è ýêñïåðèìåíòàëüíîå ÷èñëî öèêëîâ äî ðàçðóøåíèÿ ñòàëè 08Õ18Í12Ò
×èñëî öèêëîâ ïðè �e11 Ðàñ÷åò Ýêñïåðèìåíò
0,000997
0,001115
0,001175
0,00180
0,00340
0,00925
�1000000
577470
107511
14195
5148
31
�1000000
393000
192000
14000
5084
31
Ðèñ. 4. Ðàñ÷åòíûå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïî óñòàëîñòè ñòàëè 08Õ18Í12Ò.
Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ óñòàëîñòè êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ ...
1. Ìèòåíêîâ Ô. Ì., Êàéäàëîâ Â. Á., Êîðîòêèõ Þ. Ã. Ìåòîäû îáîñíîâàíèÿ ðåñóðñà
ÿäåðíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ óñòàíîâîê. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 2007. – 448 ñ.
2. Òðîùåíêî Â. Ò., Ôîìè÷åâ Ë. À. Ýíåðãåòè÷åñêèé êðèòåðèé óñòàëîñòíîãî ðàçðó-
øåíèÿ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 1993. – ¹ 1. – Ñ. 3 – 10.
3. Õàìàçà Ë. À., Êîâàëåíêî Â. À. Ìåòîäèêà è ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ óñòàëîñòè è
íåóïðóãîñòè ìåòàëëîâ ïðè äâóõ÷àñòîòíîì öèêëè÷åñêîì íàãðóæåíèè. Ñîîáù. 1.
Ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëîâ óñòàëîñòíîìó ðàçðóøåíèþ è äåôîðìèðîâàíèþ ïðè
äâóõ÷àñòîòíîì íàãðóæåíèè // Òàì æå. – 1989. – ¹ 10. – Ñ. 7 – 13.
Ïîñòóïèëà 14. 11. 2013
114 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5
Ì. À. Áîëüøóõèí, Ì. Í. Åðååâ, À. Â. Êîçèí è äð.
|