Обзор статьи

Циклическое растяжение упругой полосы с эксцентричной трещиной

УДК: 

539.4

DOI: 

10.23968/1999-5571-2026-23-2-45-51

Страницы: 

45-51

Аннотация: 

Изучается циклическая трещиностойкость упругой полосы с поперечной эксцентричной трещиной при растяжении. Для определения коэффициента интенсивности напряжений используется простой, но весьма эффективный инженерный метод, являющийся обобщением метода плоских сечений. Дана оценка интенсивности напряжений в каждой вершине трещины. Выполнено сравнение с известным классическим результатом, полученным в строгой математической форме. Установлена зависимость скорости роста трещины из обеих вершин от размера дефекта. Показана взаимосвязь числа циклов нагружения, необходимых для прироста трещины в заданных пределах, от величины эксцентриситета.

Список цитируемой литературы: 

  1. Москвичев В. В., Чабан Е. А. Анализ развития усталостных трещин в подкрановых балках // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84, № 7. С. 47-54.

  2. Wang W., Rans C., Benedictus R. Analytical solutions for crack opening displacements of eccentric cracks in thin-walled metallic plates // Thin-Walled Structures. 2018. Vol. 123 (4). Pp. 371-381.

  3. Isida M. Stress-intensity factors for the tension of an eccentrically cracked strip // Journal of Applied Mechanics. 1966. Vol. 33 (3). Pp. 674-675.

  4. Саврук М. П. Механика разрушения и прочность материалов: В 4 т. Т. 2. Коэффициенты интенсивности напряжений в телах с трещинами. Киев: Наукова думка, 1988. 620 с.

  5. Luo L., Xiang Y., Wang Q. Z. Stress concentration factor expression for tension strip with eccentric elliptical hole // Applied Mathematics and Mechanics (English edition). 2012. Vol. 33 (1). Pp. 117-128.

  6. Бородачев Н. М., Кулий М. П. Обобщение метода плоских сечений для определения коэффициента интенсивности напряжений // Проблемы прочности. 1982. № 2. С. 23-27.

  7. Liu W. N. Stress ahead of the tip of a finite-width center-crack in fiber-reinforced composite specimen subjected to non-linearly distributed bridging stresses // International Journal of Fracture. 2001. Vol. 110. Pp. 29-35.

  8. Yi Z., Li Y., Huang F., Wang M., Su K., Zhao C., Gu J. Analytical analysis on the Dugdale model of a finitewidth cracked plate by using crack line analysis method // AIP Advances. 2020. Vol. 10 (11). URL: https://doi.org/10.1063/5.0025749.

  9. Hu X. T., Jia X., Song Y. D. Weight Functions and Stress Intensity Factors for Eccentric through Cracks in a 3-D Rectangular Plate Subjected to In-Plane Loading // Applied Mechanics and Materials. 2016. Vol. 853. Pp. 8-14.

  10. Wang Q. Z. The crack-line stress field method for analyzing SIFs of strips - illustrated with an eccentrically cracked tension strip // International Journal of Fracture. 1993. Vol. 59 (2). Pp. R39-R43.

  11. Chen D. L., Weiss B., Stickler R. A new approach for the determination of stress intensity factors for finite width plate // Engineering Fracture Mechanics. 1994. Vol. 48 (4). Pp. 561-571.

  12. Gray T. G. F. Convenient closed form stress intensity factors for common crack configurations // International Journal of Fracture. 1977. Vol. 13 (1). Pp. 65-75.

  13. Скляднев А. И. Коэффициенты интенсивности напряжений для полосы с поперечной трещиной при действии растягивающих напряжений // Проблемы прочности материалов и конструкций в транспортном строительстве: сб. тр. междунар. науч.-практ. конф., посв. 175-летию со дня рождения профессора Н. А. Белелюбского. Санкт-Петербург, 18-20 мая 2021 г. СПб.: ПГУПС, 2021. C. 171-179.

  14. Смирнов В. И., Видюшенков С. А., Майер С. С. Усталостное разрушение балки с внутренней поперечной трещиной при многоцикловом нагружении // Вестник гражданских инженеров. 2020. № 2 (79). С. 75-81.

  15. Плешанов В. С., Панин В. Е., Кибиткин В. В., Лебедева Н. А. Эволюция мезоструктуры и кинетика накопления усталостных повреждений в сварных соединениях конструкционной стали в условиях, близких к плоскому напряженному состоянию // Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4, № 6. С. 105-117.

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Смирнов В. И. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург, Россия

Намчыл Е. Э. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=91583565

Выпуск журнала

№ 2 (115) Апрель 2026