Введение
1 Современные представления об усталости металлов в механике разрушения 11
1.1 Кривая усталости в анализе накопления повреждаемости, зарождения и роста трещин в материалах 11
1.2 Оценка стадийности роста усталостной трещины на основе кинетической диаграммы усталостного разрушения 19
1.3 Физические основы поведения усталостных трещин 23
1.4 Факторы, влияющие на рост усталостных трещин 27
1.5 Закрытие трещины и ее влияние на циклическую трещиностокость 29
1.6 Кинетика развития усталостных трещин с учетом последовательности нагрузок 35
1.7 Модели роста трещин при постоянной амплитуде нагружения 38
1.8 Модели роста трещин при переменной амплитуде напряжения 42
1.9 Современные программные продукты оценки трещиностойкости материалов 53
1.10 Кривые циклического деформирования 56
Выводы по первой главе 58
2 Материал, образцы и методика исследования 60
2.1 Анализ материалов, используемых при испытаниях на трещиностойкость60
2.2 Образцы для испытания на распространение трещин 62
2.3 Испытательное оборудование и программы автоматической обработки экспериментальных данных для испытаний на трещиностойкость 66
2.4 Моделирование квазислучайного нагружения, характерного для условий эксплуатации конструкций 68
2.5 Определения порогового размаха коэффициента интенсивности напряжений 72
Выводы по второй главе 76
3 Экспериментальное исследование продолжительности роста трещин при регулярном, блочном с различными перегрузками и квазислучайном нагружении в конструкционных материалах 77
3.1 Изучение кинетики роста трещин для материалов при регулярном циклическом нагружении 77
3.2 Анализ влияния характера переменного нагружения на продолжительность роста усталостной трещины с оценкой фрактографических особенностей 81
3.2.1 Влияние последовательностей перегрузок и недогрузок на кинетику роста усталостных трещин на примере алюминиевого сплава 81
3.2.2 Анализ характера блочного нагружения на кинетику роста усталостных трещин на примере низколегированной стали 98
3.2.3 Влияние вида квазислучайного нагружения на кинетику роста усталостных трещин 105
3.3 Оценка характера нерегулярного нагружения и учет закрытия трещины на кинетику ее роста 116
Выводы по третьей главе 124
4 Разработка моделей продолжительности роста усталостных трещин при нерегулярном циклическом нагружении 125
4.1 Анализ продолжительности роста усталостных трещин по различным моделям и программным продуктам 125
4.2 Использование принципа эквивалентности при оценке характера переменного циклического нагружения 128
4.3 Моделирование роста усталостных трещин при нерегулярном циклическом нагружении поцикловым методом с учетом закрытия трещины и характера нагружения 131
4.4 Формирование гибридной модели, описывающей кинетику роста усталостных трещин с учетом локальных напряжений в устье усталостной трещины и изменения критериальных параметров КДУР 136
4.5 Учет последовательности при переменном нагружении на основании изменения порогового значения Kth с учетом локальных напряжений по правилу Нойбера и кривой Рамберга-Осгуда и модели пластичности в устье трещины 157
Выводы по четвертой главе 160
Основные результаты и выводы 162
Список литературы 164
Приложение А 180
