Конечно-элементный анализ полей у вершины трещины в условиях ползучести: учет процесса аккумуляции повреждений

Abstract

Целью работы является оценка влияния эффекта накопления повреждений на поле напряжений у вершины центральной трещины пластины, подверженной длительному воздействию нагрузок. Задачей исследования является проведение серии расчетов модели пластины, испытывающей одноосное нагружение в течение различных интервалов времени в условиях ползучести, в программном комплексе конечноэлементного анализа и автоматизированного проектирования SIMULIA Abaqus. Расчеты выполнены с использованием пользовательской процедуры UMAT(User material), основу которой составляют определяющие соотношения степенного закона Бейли-Нортона и уравнения Качанова-Работнова, описывающие процесс накопления повреждений. Анализ полученных результатов показал, что в зонах ползучести и упругости в расчетах без учета эффекта повреждений присутствуют асимптотики полей напряжений, которые соответствуют известным аналитическимрешениям: асимптотика Хатчинсона-Райса-Розенгрена для зоны ползучести; асимптотика, обратно пропорциональная квадратному корню из