Обзор статьи

Влияние формы внутренней поперечной трещины на усталостную прочность балки при циклическом изгибе

УДК: 

539.4

DOI: 

10.23968/1999-5571-2022-19-4-58-64

Страницы: 

58-64

Аннотация: 

В работе изучается влияние формы внутреннего поперечного дефекта на усталостную трещиностойкость балки. Балка на сплошном упругом основании с сечением в форме неравнополочного двутавра подвергается циклическому изгибу сосредоточенной силой. Рассмотрены различные схематизации дефекта: трещина круговой формы, эллиптическая, овальная, овальная четвертой степени. Выполнен сравнительный анализ коэффициентов интенсивности напряжений. Установлена зависимость допустимого числа циклов нагружения от приложенной силы для круговой и овальной трещин с учетом границ тела. Предложенная расчетная схема применяется для оценки остаточного ресурса железнодорожных рельсов.

Список цитируемой литературы: 

  1. Шур Е. А. О выборе допускаемых напряжений при прочностных расчетах рельсов // Вестник ВНИИЖТ. 1977. № 8. С. 38-41

  2. Jeong D. Y., Tang Y. H., Orringer O. Damage tolerance analysis of detail fractures in rail // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 1997. Vol. 28. Issue 2. Pp. 109-115

  3. Майр Р., Гроенхут Р. Развитие поперечных усталостных дефектов в головке железнодорожных рельсов // Железные дороги мира. 1981. № 10. С. 44-53

  4. Orringer O., Tang Y. H., Gordon J. E., Jeong D. Y., Morris J. M., Perlman A. B. Crack propagation life of detail fractures in rails. US Department of transportation, Research and special programs administration, Volpe national transportation systems center, Cambridge, MA 02142. Final report. October 1988. 198 p

  5. Панасюк В. В., Дмитрах Н. Д. О предельном равновесии трехмерного хрупкого тела с внутренней плоской трещиной, имеющей в плане форму овала // Прикладная механика. 1969. Т. 5, вып. 5. С. 107-111

  6. Андрейкив А. Е., Шур Е. А., Панько И. Н., Дарчук А. И., Киселева Т. Н. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений для внутренней поперечной трещины в головке рельса // Физико-химическая механика материалов. 1980. Т. 16, № 1. С. 95-98

  7. Nuller B., Karapetian E., Kachanov M. On the stress intensity factor for the elliptical crack // International Journal of Fracture. 1998. Vol. 92. Issue 2. Pp. L17-L20

  8. Механика разрушения и прочность материалов: справочное пособие в 4 т. / под общ. ред. В. В. Панасюка. Киев: Наукова думка, 1990. Т. 4. 680 с

  9. Андрейкив А. Е., Шур Е. А., Дарчук А. И. Прогнозирование живучести железнодорожных рельсов в условиях эксплуатации // Физико-химическая механика материалов. 1988. № 2. С. 88-91

  10. Панасюк В. В. Механика квазихрупкого разрушения материалов. Киев: Наукова думка, 1991. 416 с

  11. Смирнов В. И., Майер С. С. О влиянии границ тела на циклическую трещиностойкость рельса с внутренним поперечным дефектом // Проблемы прочности материалов и конструкций в транспортном строительстве: сб. тр. междунар. науч.-практ. конф., посв. 175-летию со дня рождения профессора Н. А. Белелюбского. СПб.: ПГУПС, 2021. С. 186-193

  12. 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

  13. Рейхарт В. А. К вопросу о надежности рельсов при низких климатических температурах // Вестник ВНИИЖТ. 1992. № 7. С. 7-11

  14. Абдурашитов А. Ю., Георгиев М. Н., Межова Н. Я., Рейхарт В. А. Методика определения критической площади внутренней поперечной трещины в головке рельса для различных эксплуатационных условий // Заводская лаборатория. 1989. № 5. С. 77-81

  15. Панин В. Е., Иванов Ю. Ф., Юрьев А. А., Громов В. Е., Панин С. В., Кормышев В. Е., Рубанникова Ю. А. Эволюция тонкой структуры и свойств металла рельсов при длительной эксплуатации // Физическая мезомеханика. 2020. Т. 23. № 5. С. 85-94

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

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

Майер С. С. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Выпуск журнала

№ 4 (93) Август 2022