Учёт пластической зоны при вершине трещины для расчёта КИН МКЭ

[Closius 8]

SVB: предложите свой вариант ) вам большую премию дадут я уверен.

Борман: критерий разрушения это предельное значение КИН - критерий Ирвина. Существует поправка Ирвина на пластику, которая заключается во введении эфективной длины трещины. Но это так сказать микропластика. То есть действительно пластичекое разрушение КИНом не посчитаешь. Нужно считать J интеграл и сравнивать его с предельным значением эксперементального J интеграла.

Если бы все было так просто, то все пластику бы считали по КИН.

[Closius 8]

Ааа.. Борман, вы имеете в виду Кс?? То есть именно предельное эксперементальное значение?? То что оно учитывает пластику? Не ну это естественно, оно же получено на реальной стальной моделе..

Я спрашивал именно про расчет с учетом пластики.. Пластику учитывает только J интеграл..

Мой шов он герметизирующий, а не силовой.. И мне важно чтобы герметичность не нарушилась.. А не разрушение..

В общем у меня очень сложный случай... Его хрен расчитаешь

[sm9h 3]

Здраствуйте, уважаемые!!!

В связи с тем, что ломаю голову над данной темой хочу поделиться своими соображениями и задать вопрос.

Столкнулся с необходимостью оценки безопасности экслуатации стальных сосудов нагуженных внутренним давлением с дефектами угловых сваных швов - непроваров (помимо растягивающей нагрузки имеет место и изгиб). По сути моделируется как острый дефект, скажем как V-образный надрез. Если смотреть наряжения (интенсивность напряжений) они при рабочих нагузках в остром дефекте зашкаливают на порядок выше педела текучести стали, другими словами в зоне дефекта имеет место пластика однозначно. В книге Е.М.Морозова, А.Ю.Муйземнека, А.С.Шадского "ANSYS в руках инженера "Механика разрушения" дают рекомендации по получению J инеграла на простеньких моделях при достаточно мелком разбиении, в моем случае конструкция посложнее и подобное мелкое разбиение создать не получается. Вопрос №1 - на каком расстоянии располагать от конца трещиноподобного дефекта контур интерирования в случае расчета с учетом пластичности и должно ли в случае учета пластичности выполняться условие независимости величины J - интеграла от выбора контура, если скажем, сначала определить контур по 2 слою элементов от вершины трещины (в зоне пластичности), а затем на достаточном удалении от вершины, скажем 6-8 слоем элементов (где пластики нет или ее уровень меньше). И вопрос №2, риторический, не подскажете где можно взять справочные данные для сравнения с рассчитанным J интегралом или допустимо пересчитать относительно Kc, раз вы утверждаете что в критических КИН- Kc пластика учтена???.

Заранее благодарен!

[Борман 2 375]

на порядок выше

Маловато...

Реальное напряженное состояние в вершине трещины не зависит от метода расчета. А вот расчетное НДС естественно зависит. Что приложите, то и получите.

То чем вы занимаетесь - это невероятно ответственная деятельность. Обязательно должны быть отраслевые нормы. Химичить не стоит.

[sm9h 3]

Маловато...

Реальное напряженное состояние в вершине трещины не зависит от метода расчета. А вот расчетное НДС естественно зависит. Что приложите, то и получите.

То чем вы занимаетесь - это невероятно ответственная деятельность. Обязательно должны быть отраслевые нормы. Химичить не стоит.

отраслевые нормативы имеются, но что вы скажете по точности определения J интеграла в ANSYS стоит ли данным результатам доверять и каковы критерии достоверности в случае упруго - пластического расчета.

[Борман 2 375]

Стараюсь не обращаться к Fracture-разделу АНСИС. По этим вопросам моя настольная книга - Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений. Под ред. Ю. Мураками. Перевод изд-во "Мир", 1990 г. (в двух томах).

[sm9h 3]

Стараюсь не обращаться к Fracture-разделу АНСИС. По этим вопросам моя настольная книга - Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений. Под ред. Ю. Мураками. Перевод изд-во "Мир", 1990 г. (в двух томах).

Штудировал эти сравочники, по-моему в них имеются результаты полученные в МКЭ, круговорот получается, Вам не кажется?

[Борман 2 375]

Штудировал эти сравочники, по-моему в них имеются результаты полученные в МКЭ, круговорот получается, Вам не кажется?

Нет не кажется. Потому что японец на этих задачах съел собаку, а вы съели только корочку хлеба.

[kazak 1]

Здраствуйте, уважаемые!!!

В связи с тем, что ломаю голову над данной темой хочу поделиться своими соображениями и задать вопрос.

Столкнулся с необходимостью оценки безопасности экслуатации стальных сосудов нагуженных внутренним давлением с дефектами угловых сваных швов - непроваров (помимо растягивающей нагрузки имеет место и изгиб). По сути моделируется как острый дефект, скажем как V-образный надрез. Если смотреть наряжения (интенсивность напряжений) они при рабочих нагузках в остром дефекте зашкаливают на порядок выше педела текучести стали, другими словами в зоне дефекта имеет место пластика однозначно.

Заранее благодарен!

Из практики, тройниковое соединение, производитель сэкономил на контроле сварных швов не 100%, есть внутреннее давление, высокая температура Т>500 C,в процессе эксплуатации возникает трещина в зоне максимальных растягивающих напряжений.Кстати по нормам сосудов все проходило. Расчет в ANSYS показал совпадение с практикой зон возникновения трещин. Величины условно-упругих напряжений, в предположении отсутствия дефектов превышают текучесть в 3 раза. Трещина проявилась за 2 года эксплуатации. Ситуацию спасло то, что хотя ползучесть и уменьшает допускаемые напряжения и циклику, но скорость роста трещины мала, так как режимы работы железки были почти постоянными . Расчет циклики этой зоны по атомным нормам дал удовлетворительные результаты. Да, количество циклов нагружения не превышала 1000. При более полных исследованиях, с привлечением спецов из института механики РАН, правда толку от них мало. Но они показали, что скорость роста трещины зависит от среды, высокотемпературной коррозии и т.д.Решения не предложили. Так как таких узлов было изготовлено несколько десятков, то для нас практиков все эти исследования фигня, только для образования. Нужно было решение, как исправить с минимальными потерями в цене эти узлы. Как всегда нашлось конструкторское решение. Возникновение трещин обусловлено:

- ленью конструкторов;

- плохим производством и кадрами;

- желанием начальством быстро сделать;

- недостаткам знаний расчетчиков и квалификацией.

Наличие непроваров сварки, приводит даже без расчета на КИН, просто беря коэф. концентрации 4 из атомных норм к полученному печальному практическому результату.

С уважением.

[Closius 8]

непровар это да.. А что делать, когда соединение сожно контролировать? И когда допустимые дефекты определяются максимальным разрешения прибора для контроля (хотя тут можно рассчитать попробовать, чем мы в кб щас и занимаемся).

Да и как тут можно что-либо доказать, когда мы (расчетчики) там ломаем голову, а конструктора говорят не парьтесь, у нас же прототип уже отработал почти вес ресрс и все нормально! То есть на нем фактически была поставлена необсчитаная конструкция просто рискнуи люди и все... Ну естетсвенно какието простые эксперименты поставили..

Так спрашивается нахрен оно все нужно?! если итак все работает. А варианты конструкции, где сразу исключается концентрация, - конструктора откидывают ссылаясь на то что конструкция отработана уже и все итак нормально. Расчетчики - это неблагодарная профессия, хотя и хорошо оплачиваемая.

[Цветочек 15]

Чтож раз вы уже основательно заболтали тему давайте определимся. В выражении Гриффитса для

критической нагрузки стоит величина гамма - постоянная материала или работа для образования единицы новой поверхности. Ирвин и Орован согласились с тем что в квазихрупких мат-х сопровождающие разрушение пластические деформации сосредоточены в тонком слое металла, у поверхности трещины. Они ввели поправку на пластическое поведение и заменили гамму на работу пластического деформирования. Кроме этого, есть ещё локальный критерий распространения трещины Ирвина. Он говорит о том, что распространение трещины при начинается при превышении кина допускаемой величины. Более подробно об этом - модель Дагдейла-Панасюка-Леонова.

В дальнейшем здесь следует разделять модели разрушения - как оно происходит, и критерии распространения трещины.

Квазихрупкое разрушение - разрушение для которого в окрестностях концов трещины возникает малая пластическая зона.

Таким образом, механика разрушения опирается на квазихрупкое разрушение тел. Поэтому в этой теме ей не место. Нелинейная механика разрушения. Радаев, Астафьев - подход.

[Ай Иль 0]

Здравствуйте, спецы у которых Мураками настольная книга.

Объясните мне пожалуйста почему в цилиндр.оболочке с окружной трещиной под действием изгибающих моментов дается два уравнения на мембранные и изгибные? у изгибных t/2 и что это значит? нужно учитывать только изгибные напряжения? если нет как их складывать чтобы получить КИН? том 2 стр 956