ИСТИНА

Процесс разрушения исследуется на шести масштабно-структурных уровнях в соответствии со стадиями эволюции структуры металла по разным физическим механизмам, строится классификация хрупкого разрушения по дефектам этих уровней и проводится систематизация известных опытных данных. Предполагается, что образование дефектов каждого уровня происходит вследствие последовательного зарождения, развития и слияния дефектов предыдущих уровней. Вводятся понятия усредняющей функции данного уровня, отражающей процесс разрушения, и вероятности разрушения по дефектам данного уровня, связанной с процедурой его описания, что позволяет применить подходы механики деформируемого твердого тела к описанию процесса разрушения на микро- и мезоуровнях. Полагается, что предельное состояние дефектов данного уровня характеризуется достижением усредняющей функцией этого уровня определенного предельного значения. На каждом уровне выписываются соотношения для вероятности разрушения с выходом на кривую усталости по образованию единичной макротрещины, дальнейшее развитие которой описывается механикой разрушения. Находятся моменты времени начала развития дефектов каждого уровня и долговечность металла по дефектам мезоуровня (по образованию единичных макротрещин). В качестве переменной в этих соотношениях выбирается амплитуда напряжения, а материальные функции определяются по данным усталостных испытаний с учетом результатов физических исследований по развитию хрупких трещин и учитывают асимметрию цикла в соответствии с экспериментально обоснованными известными критериями усталостной прочности металлов. По предложенной модели проведен анализ опытных данных по развитию трещин в представительном ряде конструкционных сталей: углеродистых, аустенитно-мартенситных, легированных и др. сталей; чугунов; металлов: молибдена, никеля, свинца, титана и др.; никелевых, магниевых, алюминиевых, титановых сплавов и др. В докладе обсуждаются результаты расчетов для титанового сплава АТ6 и стали Ст.3 при одноосном асимметричном нагружении. Проводится классификация наблюдаемых дефектов и стадий процесса разрушения [5] и строятся области развития дефектов каждого уровня. Показывается соответствие опытным данным с выходом на кривые усталости по дефектам определенного масштабно-структурного уровня.