Напряженное состояние элементов конструкций в зоне концентраторов напряжений с трещинами при различных видах нагружения

Abstract

Предлагается метод определения полей местных напряжений и упругих деформаций в окрестности мелких, промежуточных и глубоких трещин при растяжении, изгибе или кручении призматических и цилиндрических брусьев с боковыми и кольцевыми надрезами. Получены соотношения, позволяющие определять значения коэффициентов интенсивности напряжений для таких трещин в зависимости от номинальных напряжений и размеров надреза и величину главных напряжений в зоне трещины в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений и основных геометрических размеров для наиболее типичных концентраторов напряжений, характерных для реальных конструкций и условий нагружения.

Занрононовано метод визначення нолів місцевих нанружень і нружних деформацій в околі неглибоких, нроміжних і глибоких тріщин нри розтязі, згині або крученні нризматичного й циліндричного брусів із боковими і кільцевими надрізами. Одержано сніввідношення, за дономогою яких можна визначити коефіцієнти інтенсивності нанружень для цих тріщин у залежності від номінальних нанружень і розмірів надрізу і величину головних нанружень у зоні тріщини в залежності від коефіцієнта інтенсивності нанружень і основних геометричних розмірів для найбільш тинових концентраторів нанружень, характерних для реальних конструкцій та умов навантаження.

We propose a method for estimating fields of local stresses and elastic strains in the vicinity of small, intermediate and deep cracks under tensile, bending and torque of prismatic and cylindrical beams with edge and circular notches. We obtained the relations that allow us to determine the stress intensity factors for such cracks depending on nominal stresses and notch dimensions, as well as to assess the value of principal stresses in the crack tip zone depending on the stress intensity factor and basic geometric parameters for the most typical stress raisers that are common for real structures and loading conditions.