Прогнозирование влияния предварительного термомеханического нагружения на повышение сопротивления хрупкому разрушению конструкционных теплоустойчивых сталей с трещинами. Сообщение 1. Модель и методика расчета эффекта предварительного термомеханического нагружения

Abstract

На основе проведенных исследований предложены физико-механическая модель предварительного термомеханического нагружения и методика расчета этого эффекта для теплоустойчивых сталей. Методика базируется на анализе изменения напряженно-деформированного состояния в элементарном объеме материала у вершины трещины во время предварительного термомеханического нагружения и при последующем нагружении. Данная методика позволяет учитывать такие факторы, определяющие воздействие предварительного термомеханического нагружения на сопротивление теплоустойчивых сталей хру кому разрушению, как затупление вершины трещины, остаточные напряжения и упрочнение материала у вершины трещины.

На основі проведених досліджень запропоновано фізико-механічну модель попереднього термомеханічного навантаження та методику розрахунку цього ефекту для теплостійких сталей. Методика базується на аналізі зміни напружено-деформованого стану в елементарном об’ємі матеріалу у вістрі тріщини під час попереднього термомеханічного навантаження та при наступному. Використання методики дозволяє врахувати такі основні фактори, що визначають вплив попереднього термомеханічного навантаження на опір теплостійких сталей крихкому руйнуванню, як затуплення вістря тріщини, залишкові напруження та зміцнення матеріалу біля вістря тріщини.

We have used the investigations performed to develop a physicomechanical model of thermomechanical preloading and a procedure of calculating this effect for high-temperature steels. The procedure is based on the variation analysis of a stress-strain state in the elementary material volume near the crack tip during thermomechanical preloading and in subsequent loading. This procedure enables one to take into account factors controlling the effect of thermomechanical preloading on the resistance of high-temperature steels to brittle fracture, such as crack tip blunting, residual stresses and hardening of the material near the crack tip.