сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Анализ влияния пластической деформации на распространение микротрещин скола в вероятностной постановке. Часть 1. Постановка задачи и методы исследования
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-119-3-153-168
Аннотация
В части 1 настоящей работы рассмотрены основные физико-механические процессы, происходящие при растяжении цилиндрических образцов в диапазоне температур хрупкого разрушения, и представлена процедура, позволяющая описать влияние пластической деформации на критическое напряжение хрупкого разрушения в вероятностной постановке. Представлены основные положения модели Прометей, описывающей хрупкое разрушение в вероятностной постановке, а также экспериментальные и расчетные методы. Исследования проведены для корпусной реакторной стали 15Х2НМФА в термически охрупченном состоянии и для низколегированной стали Ст.3 в исходном состоянии, которая рассматривается как модельный материал, позволяющий изучать хрупкое разрушение при пластической деформации до 50%.
Об авторах
Б. З. Марголин
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
д-р техн. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
В. Н. Фоменко
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
канд. техн. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
В. А. Швецова
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
канд. физ.-мат. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Ф. Л. Шишков
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Е. В. Юрченко
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
канд. техн. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Список литературы
1. Pisarenko G. S., Krasowsky A. J. Analysis of kinetics of quasibrittle fracture of crystalline materials // Proc. Int. Conf. Mech. Behav. Mater. “Mechanical Behaviour of Materials”, Kyoto 1971. – V. I. – P. 421–432.
2. Ritchie R. O., Knott J. F., Rice J. R. On the relation between critical tensile stress and fracture toughness in mild steel // J. Mech. Phys. Solids. – 1973. – N 21. – P. 395–410.
3. Beremin F. M. A local criterion for cleavage fracture of a nuclear pressure vessel steel // Metall Trans A. – 1983. – N 14. – P. 2277–2287.
4. Mudry F. A. local approach to cleavage fracture // Nuclear Engineering and Design. – 1987. – N 105. – P. 65–76.
5. Margolin B. Z., Shvetsova V. A. Local criterion for cleavage fracture: structural and mechanical approach // J. Phys. IV. – 1996. – N 6. – P. 225–234.
6. Margojcriterion for cleavage fracture // Int. J. Pres. Ves. & Piping. – 1997. – N 72. – P. 73–87.
7. Lefevre W., Barbier G., Masson R., Rousselier G. A modified Beremin model to simulate the warm prestress effect // Nuclear Eng. and Design. – 2002. – N. 216. – P. 27–42.
8. Bordet S. R., Karstensen A. D., Knowles D. M., Wiesner C. S. A new statistical local criterion for cleavage fracture in steel // Eng. Fract. Mech. – 2005. – V. 72. – P. 435–474.
9. Pineau A. Development of the local approach to fracture over the past 25 years: theory and applications / A. Carpinteri, Y.-W. Mai, R. Ritchie, ed. // ICF11 2005. Honour and Plenary Lectures Presented at the 11th International Conference on Fracture (ICF11), Held in Turin, Italy, on March 20–25, 2005. – Springer, 2006. – P. 139–166.
10. Tanguy B., Bouchet C., Bordet S. R., Besson J., Pineau A. Toward a better understanding of a cleavage in RPV steels: Local mechanical conditions and evaluation of a nucleation enriched Weibull model and of the Beremin model over large temperature range / EUROMECH-MECAMAT: 9th European Mechanics of Materials Conference Local Approach to Fracture / J. Besson, D. Moinerau , D. Steglich (Eds.), Mines, 2006, pp. 129–134.
11. Мешков Ю. Я. Физические основы разрушения стальных конструкций. – Киев: Наукова Думка, 1981. – 240 с.
12. Di Fanjchanisms of Fracture and their Structural Significance, Sheffield, 13–15 Sept. 1995.
13. Марголин Б. З., Фоменко В. Н., Гуленко А. Г., Костылев В. И., Швецова В. А. Дальнейшее развитие модели Прометей и метода Unified Curve. Часть 1. Развитие модели Прометей // Вопросы материаловедения. – 2016. – № 4(88). – C. 120–150.
14. Ludwik R. Elemente der technologischen Mechanik. – Berlin, 1909.
15. Иоффе A. Ф., Кирпичева М, В., Левитская M. A. Деформация и прочность кристаллов // Журн. Русск. физ.-хим. общества, часть физ. – 1924. – N 56. – C. 489–504.
16. Давыденков Н. Н. Динамические испытания материалов. – М.: ОНТИ, 1936 – 395 с.
17. Фридман Я. Б. Механические свойства металлов. – М.: Оборонгиз, 1952. – 556 с.
18. Knott J. F. Fundamentals of Fracture Mechanics. – London: Butterworths, 1973.
19. Hahn G. T., Averbach B. L., Owen W. S., Cohen M. Initiation of cleavage microcracks in polycrystalline iron and steel / Ed. B. L. Averbach et al. // Fracture. – MIT Press Cambridge, MA, Wiley, New York, 1959. – P. 91–116.
20. Копельман Л. А., Сопротивляемость сварных узлов хрупкому разрушению. – Л.: Машиностроение, 1978. – 231 с.
21. Марголин Б. З., Фоменко В. Н., Швецова В. А., Юрченко Е. В. Радиационное и термическое охрупчивание корпусных реакторных сталей: связь механизмов охрупчивания и разрушения с характеристиками зарождения и распространения микротрещин. Часть 1. Стратегия, программа и методы экспериментальных и расчетных исследований // Вопросы материаловедения. – 2024. – № 1(117) – C. 173–194.
22. Марголин Б. З., Фоменко В. Н., Швецова В. А., Юрченко Е. В. Радиационное и термическое охрупчивание корпусных реакторных сталей: связь механизмов охрупчивания и разрушения с характеристиками зарождения и распространения микротрещин. Часть 2. Характеристики прочности и пластичности // Вопросы материаловедения. – 2024. – № 1(117). – С. 195–209.
23. Марголин Б. З., Фоменко В. Н., Швецова В. А., Юрченко Е. В. Радиационное и термическое охрупчивание корпусных реакторных сталей: связь механизмов охрупчивания и разрушения с характеристиками зарождения и распространения микротрещин.Часть 3. Моделирование хрупкого разрушения и анализ связи характеристик зарождения и распространения микротрещин с механизмами охрупчивания // Вопросы материаловедения. – 2024. – № 2 (118). – С. 166–186.
24. Parrot A., Dahl A., Forget P., Marini B. Evaluation of fracture toughness from instrumented Charpy impact tests for a reactor pressure vessel steel using local approach to fracture / J. Besson, D. Moinerau, D. Steglich, ed. // EUROMECH-MECAMAT 2006: local approach to fracture. Mines, 2006. – P. 291–296.
25. Рыбин В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 223 с.
26. Карзов Г. П., Марголин Б. З., Швецова В. А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. – СПб.: Политехника, 1993. – 391 с.
27. Margolin B. Z., Shvetsova V. A., Gulenko A. G., Kostylev V. I. Application of a new cleavage fracture criterion for fracture toughness prediction for RPV steels // Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct. – 2006. – V. 29(9). – P. 697–713.
28. Weibull W. A. A statistical theory of the strength of materials // Roy. Swed. Inst. Eng. Res. – 1939. – N 151. – P. 5–45.
Рецензия
Для цитирования:
Марголин Б.З., Фоменко В.Н., Швецова В.А., Шишков Ф.Л., Юрченко Е.В. Анализ влияния пластической деформации на распространение микротрещин скола в вероятностной постановке. Часть 1. Постановка задачи и методы исследования. Вопросы материаловедения. 2024;(3(119)):153-168. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-119-3-153-168
For citation:
Margolin B.Z., Fomenko V.N., Shvetsova V.A., Shishkov F.L., Yurchenko E.V. Plastic strain effect on cleavage microcracks propagation in probabalistic statement. Part 1. Formulation of the problem and research methods. Voprosy Materialovedeniya. 2024;(3(119)):153-168. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-119-3-153-168
Просмотров:
60
Послать статью по эл. почте 