автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Расчетная оценка пределов выносливости деталей конструкций из феррито-перлитных сталей

На правах рукописи

Молоков Константин Александрович

Расчетная оценка пределов выносливости деталей конструкций из феррито-перлитных сталей

Специальность 05.03.06 — «Технологии и машины сварочного производства»

(технические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2006

Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом университете (ДВГТИ им. В.В. Куйбышева)

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Г.В. Матохин

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор А.П. Аносов, кандидат технических наук, профессор Г.Т. Казанов

Ведущая организация - ООО «Региональный центр диагностики инженерных сооружений», г. Владивосток

Защита состоится 23 октября 2006 г. в О часов в ауд. 302 на заседании диссертационного совета К 212.055.05 при Дальневосточном государственном техническом университете по адресу 690091, г.Владивосток, ул. Пушкинская, 10, ДВГТУ. Тел./факс 84232405369, 84232264134.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета на имя ученого секретаря

Автореферат разослан 13 сентября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета К 212.055.05 кандидат технических наук, доцент

В.П. Рева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разрушение - сложнейшее явление природы, присущее практически всем процессам, происходящим на земле. Постоянный ущерб от разрушений огромен. Одна из лабораторий Бательского института провела исследование по определению суммарных затрат, связанных с возмещением ущерба от непреднамеренных разрушений, а также с мерами, направленными на предотвращение разрушений. Вся сумма затрат была разбита на три части:

I - потери, связанные с недостаточным внедрением современных методов расчета, контроля и технологий, а также с использованием устаревших норм и стандартов;

II - потери, которые могли бы быть потенциально предотвращены, благодаря разработкам и внедрению современных научных методов;

III - потери, устранение которых станет возможно только после получения принципиально новых «бездефектных» высокопрочных материалов.

Общие затраты связанные с разрушениями с 1976 по 1986 г.г. в среднем составляют примерно 4% валового национального продукта развитых стран (соответствующие части затрат - 36, 29 и 58 млрд. долларов).

Обеспечение качества ¿и повышение надежности тяжелонагруженных сварных конструкций невозможно без совершенствования и разработки методов оценки усталости на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации. Количество значимых факторов, снижающих усталость конструкций, исчисляется не единицами.

Широкое применение сварки во всех отраслях современной промышленности обусловлено целым рядом ее преимуществ по сравнению с другими технологическими процессами получения неразъемных соединений. К таким преимуществам относятся простота соединения, уменьшение веса конструкции, большие возможности для механизации и автоматизации процесса, оздоровление условий труда, уменьшение трудоемкости и сокращение сроков изготовления сложных конструкций и др.

Однако, наряду с преимуществами, сварка обладает и некоторыми недостатками, своего рода «болезнями», которые часто снижают ее эффективность. К ним относится, например, изменение физико-механических свойств в зоне термического влияния (ЗТВ) — образование зон со структурной и механической неоднородностью металла. Одним из существенных недостатков является возникновение сварочных напряжений и деформаций как следствие неравномерного нагрева конструкции при сварке.

Появляющиеся в результате сварки остаточные деформации затрудняют процесс сборки крупногабаритных конструкций из отдельных сварных блоков, узлов и секций. Зачастую трудоемкость операций устранения сварочных деформаций соизмерима с трудоемкостью собственно сварочных работ.

Остаточные сварочные деформации ухудшают внешний вид и эксплуатационные характеристики конструкции. В некоторых случаях, особенно в сочетании с другими неблагоприятными факторами (низкая

температура, неудачная форма узла или соединения, пониженные пластические свойства и т.п.), остаточные сварочные напряжения (ОСН) снижают прочность . и работоспособность конструкций и даже вызывают разрушение при отсутствии рабочих нагрузок.

Напряжения, возникающие в процессе нагрева и остывания металла при сварке, могут существенно сказываться на усталостной прочности металла конструкций при знакопеременных нагрузках в период эксплуатации.

Усталость металлов относится к числу важнейших факторов, определяющих выбор размеров конструкций и побуждающих к совершенствованию технологии их изготовления.

Решению проблемы усталости материалов конструкций посвящены работы ведущих ученых России и зарубежья: Махутова H.A., Матохина Г.В., Серенсена C.B., Карзова Г.П., Черепанова Г.П., Мюнзе В.Х., Партона В.З., Максимаджи А.И., Броека Д., Гудмана Р. Однако опыт эксплуатации конструкций показывает, что исключить возможность появления разрушений, связанных с усталостью не удается, несмотря на возрастающие масштабы исследований усталости материала конструкций и развитие методов анализа прочности и проектирования.

Усталостные повреждения — трещины, чаще других возникают в конструкциях. Процесс разрушения, как правило, сложен, и часто усталость является его инициатором: трещина снижает несущую способность пластин, оболочек и может привести к непредвиденной потере устойчивости при действии сжимающих усилий. При благоприятных условиях незначительная усталостная трещина может оказаться причиной внезапного разрушения.

Усталостное повреждение представляется как процесс, проходящий две стадии: стадию зарождения трещины усталости и стадию ее распространения. Несмотря на определенную условность их разделения, в настоящее время это разделение целесообразно, так как имеются уже достаточно современные для практического применения методы расчета усталости в рамках каждой из этих стадий.

Тем не менее, оценка расчетных состояний конструкций с трещинами усталости - сложная проблема, для решения которой необходимы дальнейшие исследования как теоретические, так и экспериментальные.

В диссертации рассматриваются вопросы дальнейшего развития расчетных методов оценки усталости материалов конструкций, в основу которых положена структурно-механическая модель, разработанная профессором, д.т.н. Матохиным Г.В.

Цель работы — разработка расчетной методики оценки усталостной выносливости элементов сварных конструкций при наличии статических напряжений, учете концентрации напряжений, структурной и механической неоднородности сварных соединений.

Методы исследования. Использованы современные методы механики разрушения: структурно-механическая модель; теория усталости; метод конечных элементов (МКЭ).

Научная новизна работы.

1. На основе механики разрушения получены аналитические зависимости, позволяющие строить полные диаграммы усталости для феррито-перлитных сталей.

2. Показана возможность расчетной оценки влияния концентратора напряжения на предел выносливости в зависимости от механических характеристик и структуры феррито-перлитных сталей.

3. Исследовано влияние структуры материала и механической неоднородности в ЗТВ на предел выносливости элемента конструкции.

4. Разработан метод оценки пределов выносливости сталей при наличии статических (остаточных) напряжений в сварных конструкциях.

5. Реализован алгоритм с использованием метода конечных элементов для расчета пределов выносливости материала тонкостенных конструкций с учетом статических напряжений.

Достоверность определялась сравнением результатов полученных решений с существующими решениями и экспериментальными данными, опубликованными в литературе.

Практическая ценность работы. Определяется возможность использования полученных результатов в практике проектирования тяжелонагруженных конструкций с остаточными сварочными напряжениями.

Основные положения,'выносимые на защиту.

1. Обоснование линейной зависимости порогового коэффициента интенсивности напряжений для феррито-перлитных сталей от предела текучести.

2. Расчетный метод оценки пределов выносливости феррито-перлитных сталей при наличии статических составляющих эксплуатационной нагрузки.

3. Качественный алгоритм оценки влияния концентрации напряжений на предел выносливости материала конструкции.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 6 работ, а также материал методического характера в рамках учебного процесса, основные положения и результаты проведенных исследований доложены и обсуждены на научно-технических конференциях в 2003-2006 гг., в том числе: Four International Young Scholars' Forum of the Asia-Pacific Region Countries 2003; Materials of a conférence The Eighteenths Asian Technical Exchange And Advisory Meeting on Marine Structures (TEAM '2004), Russia, 2004. p. 161-167; The Seventh International Symposium on Marine Engineering Tokyo, October 24-28, 2005. p. 147.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и заключения. Основная часть работы содержит 201 страницу машинописного текста, 77 рисунков и 20 таблиц, а также список литературы из 110 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены и проанализированы основные причины разрушения и повреждения различных сварных конструкций, таких как: фермы; . корпуса судов; сосуды давления. В результате анализа повреждений тяжелонагруженных конструкций выявлено: что в ходе эксплуатации большая часть повреждений вызвана следующими аспектами:

1. Значительная часть эксплуатационных повреждений конструкций имеет усталостную природу.

2. Повреждения в равной мере относятся к областям малоцикловой и многоцикловой усталости.

3. Источниками усталостных повреждений являются различные концентраторы напряжений - сварные швы, прерывистые связи, жесткие точки, поверхностные и внутренние дефекты.

Определены задачи исследования:

• анализ причин повреждений и технологических дефектов при изготовлении, ремонте и эксплуатации сварных конструкций. Обзор работ по методам оценки выносливости сталей при циклическом нагружении и методам учета влияния статических напряжений на предел выносливости;

• оценка влияния структуры материала и механической неоднородности в ЗТВ на предел выносливости элемента конструкции;

• разработка метода оценки пределов выносливости сталей при наличии статических напряжений в сварных конструкциях;

• реализовать алгоритм метода конечных элементов для расчета пределов выносливости материала тонкостенных конструкций с учетом статических напряжений.

Во второй главе на основе современных представлений приведены критерии механики разрушения, полученные с использованием известного приема перехода от условных диаграмм к действительным. Как известно, при использовании степенной аппроксимации условной диаграммы (рис. 1)

(ЕГВ)Д

Рис. 1. Условная и действительная диаграммы сг — £

6

ординаты действительной диаграммы определяются согласно зависимости

2т

Г

CTi

CT,

S,

Y" f,

J

\

m +1

/

где т - коэффициент упрочнения; упр - интенсивность напряжений согласно условной диаграмме при упругом решении задачи.

В третьей главе рассматриваются зависимости, определяющие распределение температур в пластине и в полубесконечном теле при быстродвижущемся источнике тепла. Зависимости использованы для определения максимальных температур в ЗТВ, скоростей и длительностей охлаждения металла, а также для нахождения структурных составляющих.

Рассматривается аспект влияния продольных ОСН на характеристики циклов напряжений в ЗТВ при продольной внешней нагрузке с учетом изменения механических характеристик материала. Показано что особенно большое изменение ОСН происходит при температурах меньше 500°С (рис. 2).

Рис. 2. Распределение ОСН в сварном соединении относительно максимальных температур, 1 - кривая максимальных температур; 2 - кривая ОСН

В диапазоне температур от Тт до температуры 500°С ОСН практически постоянны и равны максимальным растягивающим напряжениям. Таким образом, для схемы сварки пластин в стык за один проход коэффициент асимметрии следует определять:

вне ЗТВ

г

Чом)

^т'т(ом) ^ост __

---, если сгтах(аи) + аост < сг0 2

<^"тах( ом) ^ост

0,2 2[(<Ттах(нл() О'ттю«))^]

;(2а)

'0,2

если °"тах(0.«) + СГост ^ °0,2

и в области ЗТВ

/

Г(зтв)

<~*~п)1п( зтв) ^ост ^"тах(зтв) ^ост

если сгтах{зтя) + сгцст < о-0 2

" ^[(^тах(зд|д) °"тш(:»№»))/

.(26)

^ 0» 2 Ьч июл| Л/9!> / ПШД / / J __V _

если сгтю{:тв) + аост > сг0 2

г0.2

гДе о-тах(3т«). °"т1п(3т8) и О"„т(ш0. °"тт(0,,г максимальные и минимальные напряжения в области ЗТВ без учета ОСН и вне области ЗТВ соответственно.

Преобразованное условие деформационного критерия разрушения может ■ быть записано в виде

Ае? ■ Ы"

• + -^ = 1—(3)

Р Р 4 '

е1

где Ае? - размах интенсивности пластических деформаций в вершине трещины; N - количество циклов, необходимых для продвижения трещины; с, т - коэффициенты уравнения Коффина-Мэнсона. Если рассматривать циклическое нагружение, как суммарное действие среднего (постоянного) и амплитудного напряжения, то постоянная пластическая деформация е? может быть разложена на среднюю интенсивность пластических деформаций е?т и е?, которая определяется действием амплитудного напряжения. При этом выбирается на уровне общего деформирования и переносится на пластическую деформацию от трещины, а присутствует только в области вершины трещины и зависит от длины трещины. Это справедливо только для случая, когда амплитудные напряжения не будут превышать предел текучести в то время как суммарные ат + иа могут далеко заходить за предел текучести и даже равняться временному пределу прочности.

Таким образом, левая часть (3) представляет собой все ту же левую часть исходного деформационного критерия, а правая часть становится меньше на постоянную величину доли интенсивности пластической деформации от средних напряжений внешней нагрузки. Такая концепция позволяет учесть один раз влияние среднего напряжения, как долю пластической деформации. Она может быть использована для построения полных диаграмм предельных напряжений и амплитуд напряжений.

Рассмотрена качественная картина пластического течения в окрестности трещин типа1. Схематическое изображение формы пластической зоны приведено на рис. 3.

внешней поверхности полосы

Рис. 3. Зоны пластического течения вблизи фронта сквозной трещины в пластине

Как видно из рис. 3, по толщине пластины можно выделить внутреннюю зону, в которой приближенно реализуется состояние плоской деформации (Оз^О), а развитие пластического течения будет частично сдерживаться кинематическими ограничениями - окружающим упругим материалом.

Во внешней подобласти сказывается близость свободной поверхности (С73 =0), и поэтому существует большая свобода для развития пластического течения. Для внешней поверхности характерно плоско-напряженное состояние, если не учитывать действие внешнего давления.

Таким образом, с увеличением толщины пластины А влияние внешней подобласти будет уменьшаться (если иметь в виду, например, сопротивляемость разрушению). В противном случае, когда толщина И очень мала, условие сг3 « 0 приближенно реализуется по всей толщине пластины.

На основе (1), выразив интенсивность напряжений через главные напряжения:

К. . . вх в

к, „ . о. в

л/2л7- 2 2

о К\ О Ы2лг 2

для случая плоской деформации можно записать

/

АГ

сггл/2 яг

сое-- М\-2М)2 +Ъьт2-

Тогда из условия

■ = 1 при = /"р и В = О

2и

/Я + !

(5)

следует, что

2ж

К

\2

Аналогично, для плоского напряженного состояния получим:

о-/

, • 2(91 в 1 + 331П — соэ —

2 т /в+1

2 )

(б)

2л-

л:

V У

Из выше сказанного следует, что для гР/гР - 9.

В работах Матохина Г.В. получена зависимость

ш + 1

/Г,А0 =0,948-оу-Т^г

Ктсе ' Д

<ТТ ,

2ш

(7)

определяющая пороговый коэффициент интенсивности напряжений. Использование зависимости (7) требует знания значений /?тС£,, яГ, и ¿/3 для каждой марки стали. Последние могут быть получены только при проведении достаточно тонкого и трудоемкого эксперимента. При отсутствии непрерывного ряда значений Ктсе, <13, ау зависимость (7) становится дискретной.

На основе численного эксперимента на сталях СтЮ, ВСтЗкп, Ст22К, Ст50, 37ХНЭА обнаружено, что пороговый коэффициент интенсивности, определяемый зависимостью (7), линейно зависит от предела текучести

феррито-перлитных сталей. Несмотря на видимую нелинейность К,м от Ктсе, с13, сгТ, сочетание трех последних приводит к линейной зависимости КМ) от сгт. Методом наименьших квадратов найдена линейная аппроксимирующая функция К[М{а02) изображенная на рис.4. Установленная линейная зависимость вида

К,нй{(Уо2) = а + ь-х» где аппроксимационные коэффициенты имеют значения а = 14,92 и Ь = —0,974 а X предел текучести в сотнях МП а, значительно упрощает инженерные расчеты по усталости материалов.

К1Н0,МПА-м"2

2,5 3,9 5,3 6,7 8,1 9,4

Рис. 4. Пороговые характеристики материалов Аналогичный численный эксперимент для критического коэффициента

интенсивности напряжении

Кхс = 2,486 -ат-

Ксе'Р д-ат ,

т+1

л/я^з

показал, что ЛГ|С может быть аппроксимирован следующей зависимостью

К]с(ст02) = а-Ье-Сх", (8)

где х = <т0 2 / с0, сг0 =100 МПа - постоянные коэффициенты были найдены для сталей с пределом текучести до 1100 МПа и составляют:

а = 106,2;6 = 44,55;с = 1381,4;а? = -4,14.

В табл. 1 показано согласование расчетных и экспериментальных значений пороговых характеристик.

Таблица 1

Марки стали , МПа-м"2

Расчет Эксперимент

СтЮ 11,64 11,4

СтВстЗкп 10,73 10,3

Ст22К 9,74 9,6

Ст50 8,20 8,4

37XH3A 5,03 5,4

В четвертой главе излагается методика построения полных диаграмм предельных амплитуд напряжений и оценки влияния концентраторов напряжения на предел выносливости. Рассматривается фактор влияния диаметра зерна феррито-перлитной стали элемента с концентратором напряжений на предел выносливости и способность образования развивающихся трещин. На базе разработанных методик и приближенных зависимостей проведен анализ и получены условия усталостной прочности при . совместном действии переменных и статических составляющих напряжений для элементов деталей сварных конструкций.

Для определения предела выносливости и предельных амплитуд напряжений использованы формулы механики разрушения и методика, в основу которой положена известная зависимость

-1-0,5

= а

Тс

тс-

'/с

■(1 -г)

ДК,

thr

(9)

где ДKthr - размах порогового коэффициента интенсивности напряжений при соответствующей асимметрии цикла г\ - циклический предел текучести; /л

- коэффициент Пуассона; I - размер микротрещины.

Полагается что при степенной аппроксимации (1) действительное напряжение сг,- есть функция от среднего <Jm и амплитудного оа напряжения, т.е.

2 m

а-

упр

<JT

ш+1

(10)

где сг/пр - интенсивность напряжений в окрестности вершины трещины при использовании упругого решения задачи. Тогда с учетом допущения, что все компоненты напряжения изменяются пропорционально некоторому общему параметру, при решении линейной задачи о"(упр(о"т,£7а) можно представить суммой

<тГ(сут,сга) = аГ<<?т) + <тГ(ста).

(И)

На рис. 5 это показано графически. Такое предположение оказывается оправданным и допустимым, так как дифференциал интенсивности напряжений по интенсивности деформаций при упругом решении является постоянным.

ГУПР Л I

аГР(аш'аа)

Рис. 5. Линейная диаграмма растяжения Учитывая сделанные выше допущения, можно записать

^¡(сгт,аа) = сгг

(аГМ + СтГЧсГа))'

2т т+1

Таким образом, условие микроскола принимает вид

2т

здесь

т + 1

-у/2 ж

у

1(1-2/и)2 + Зэт2~

СОБ-

в

(12)

(13)

Из условия (12) следует, что циклическая составляющая значения порогового коэффициента равна

о>

т+1

Р .П\2т

-<г?пр(сгт)

ч °> ;

или сворачивая через Кт и заменяя с/ = с13 /(2,6 ч- 2,8), получаем

т+1

Я .£) \~2m~ 'упсе I

Ч 7"

1 —

т + 1

Я .£>

пке I

или

К1М{*а) = К,

№

1 —

сг/

упр

(О

от + 1

(И)

где Км(оа) - сингулярная (амплитудная) часть порогового коэффициента интенсивности напряжения при заданном значении средней интенсивности напряжений упругого решения задачи.

Из рассмотрения упругого решения задачи следует, что интенсивность напряжений а]",р{сгт) в вершине трещины (13) определяется зависимостью

V2лr

(1 — 2/л)2 + Зэт2^

в

СОБ —, 2

где К{ат) и а["р(сгт) - коэффициент интенсивности в вершине трещины от средних внешних напряжений и интенсивность напряжений при упругом решении задачи от действия средних напряжений Лгт. Для поверхностных

трещин и плоской деформации К{ат) = сгтЛ1тг -10 . Коэффициент пропорциональности между средней интенсивностью напряжений при упругом решении задачи и внешним средним напряжением равен

в

= СОБ-

(1-2^)2+38т2|

(15)

Полагая в (15) в = 90° и г = с1стр, после подстановки интенсивности средних напряжений из (15) в (14) и преобразований, получим расчетную зависимость для К1/,0(сга) через внешние средние напряжение сгт

К^СГа)^ к>

/АО

1-

1п

0-2мГ , 3

т+1

(16)

здесь 10 = а(сгг) ■ 0,1 • (К1М /сгТ)2, а(аг) - поправка на начальную длину

микротрещины в зависимости от предела текучести, которую можно определить, используя приближенный численный прием, на основе условия

(<7„ -> ств) => (оуг -> 0).

Полученные результаты аппроксимировали по зависимости (8) с коэффициентами а = 0,967, Ь — 232,422, Ъ — 232,422, с/ = -1,456, для сталей с сгг < 400 МПа. 1

Для указанных выше мфок сталей построены диаграммы предельных амплитуд напряжений показанные на рис. 6.

<7а, МПа

■ Эксперимент СтЮ

* Эксперимент 15Г

• Эксперимент ВСтЗкп

• Эксперимент Ст22К Ч ;

♦ Эксперимент Сг50 ¡" |

200

■цвдш

, | и |Т| I

[;т 1 ; Н ! И И-! I-Н

-И Л'ГГН

|

I 1 I !

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 ст, МПа

Рис. 6. Сравнение экспериментальных данных для предельных амплитуд напряжений с расчетными. (Экспериментальные данные по результатам исследования различных авторов.)

Расчетная методика удовлетворительно согласуется с экспериментом для разных марок сталей во всей области нагружения. Характеристики исследуемых сталей покрывают практически весь диапазон феррито-перлитных марок сталей. В связи с этим можно говорить, что данная методика удовлетворительно согласуется и с другими марками феррито-перлитных сталей. Она пригодна также для построения диаграмм предельных напряжений (диаграмм Смита) так как использует концепцию интенсивности напряжения сгдля расчета коэффициента интенсивности напряжения К. На рис.7 показаны диаграммы Смита для указанных сталей перестроенные по значениям рис. 6 с отображением экспериментальных данных.

Диаграмма (Смита) предельных напряжений

Среднее напряжение, МПа

Рис. 7. Диаграммы Смита

Таким образом, полученные результаты убедительно доказывают о возможности использования в инженерной практике полученные зависимости и методику для оценки пределов выносливости такого материала, как феррито-перлитная сталь.

Из решения задачи о влиянии концентраторов напряжения на предел выносливости получена зависимость для нахождения значения фактического коэффициента интенсивности напряжений с учетом влияния макроконцентратора в виде кругового отверстия в бесконечной пластине (рис. 8)

•'Чло -

(°7,тах)

4 • п • с1.

стр

(Ч

1 7 . <-Лт '

(17)

Выражение (17) определяет коэффициент интенсивности напряжений на расстоянии астр.

V*0

Рис. 8. К определению напряжений вблизи вершины микротрещины в пластине с концентратором

Фактическая интенсивность напряжений сг,. тах определялась по формуле Хубера-Мизеса с использованием отношения зависящего от масштабного коэффициента

г \4"

а =-

2 +

Ка +10 +^сп,р у

+ 3

(18)

2-е/,

стр

Коэффициент а вводился как множитель в соответствующую компоненту напряжений вблизи вершины трещины

AT, (. . в . Ъ9\ в а — а ■ —¡= 1 —sin—-sin— -cos—к.. .

у 2 2 J 2

На рис. 9 приведены результаты расчетов, показывающие снижение пределов выносливости для различных сталей в зависимости от размера рассматриваемого концентратора.

Как следует из рис. 9, для элементов конструкций (обшивка, тонкостенные оболочки и др.) ослабленных круговыми отверстиями, существует такой диаметр отверстий, уменьшение которого не приводит к изменению предела выносливости материала в зоне концентратора по сравнению с пределом выносливости неповрежденного металла. Увеличение этого размера приводит к снижению пределов выносливости материала в зоне концентратора. Отмеченный эффект зависит от соответствующей марки стали.

На рис. 10 приведена кривая, отражающая отношения пределов k

выносливости сг_] / a_i для образцов с концентратором и без такового для различных сталей и расчетные данные полученные по приведенной методике.

120

S 100

80

¡:

| 20

о

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Радиус отверстия, мм

Рис. 9. Снижение предела выносливости от радиуса концентратора в виде отверстия в пластине бесконечных размеров

Разработанная методика показала удовлетворительную согласованность результатов расчета с экспериментальными данными несмотря на ее высокую чувствительностью к размеру эффективного зерна, сопротивлению микроскола и другим исходным характеристикам материала.

Л7- л; z. -• 4 .............. ....... . , , . . ,. . ! , ....

... .. i. . лг 4 ч- • • ■ J- i-v ' i i • ------->-------■■••<■ - !■■■■: - ■-f-+- ¡- -i -;--+ 4 "-Т-ГТ'+'Л;-;'

у -

—¡Ш Ё

...

.i: - —

■■ > .Л' .Л ..Л, ; i ■ ! !■• . Л 1 ЛГ Г

к- - т ] ■ "И- ■ ¡-г vm I - ЛЛ|..; л! m щтт

- . i. .i.

7). -i 1

1 rtettp Л:г..г...1..:.., ;.л;.L. ; , .....- mill ПГ-И : : : !Л Л] ! Л; !

1,4 1,2 I

* ем

■ 0,6

0,2

L '1 1' .í. ;-t..[..| 1 1 -l.-i ■■ • 1 • ' > Л "

-L. 4- i. i

Г- К' , i

- L - .....- А-1 - КL'^i'.rI -r•- r:

—. j i!.., J ! , ; : \ Ii ' : ! ■, 1 ! , • • i 1 ¡ i 1.....

: . ¡—... ' ............ | ; ¡. r ..i , . ., I ........ ..i Л. .......... i..

— — £ "V - i - t T- t... " Ti ' ¡ '. -T- ."Lt: - r

-Tt:

_ "i

... ... - ..i.-

4~

- - - -r- t r r Tttr

- —i - — 1—4- - • —I—H

tí-{'-■■ l~I— -

-4--1-Ч _

■ffí. hr.|_

Ь" _ -!t .V -4 - -nrl ... .i...... --r-r-1

300

350

400

650

700

750

450 500 550 600

Временный предел прочности, МПа

Рис. 10. Зависимость эффективного коэффициента концентрации напряжений от временного предела прочности для сталей с концентратором (галтель) и гладких полированных (точки -расчетные данные, сплошная линия - аппроксимация экспериментальных данных приведенных в монографии Мюнзе В.Х.)

Из условий прочности получена формула для расчета коэффициента запаса прочности

'fe

0,196- тг • а(а02)

' 1 ^

(19)

r:

+ (1 -М + М2)

I У

где = [2,25 • —1,25 • ДЛТ,А0 8 / Кт\- /3{а*т), а сга,<т* - эквивалентные

напряжения, действующие в детали в рабочих условиях.

Последнее не содержит в явном виде предел выносливости при симметричном цикле, что выгодно отличает ее от применяемых в настоящей практике, так как нет необходимости в проведении сложных и дорогостоящих экспериментов для определения пределов выносливости.

ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований и оценки пределов выносливости элементов сварных конструкций в условиях много- и малоциклового нагружения сделаны следующие выводы:

1. Исследованы причины снижения долговечности элементов конструкций в процессе их эксплуатации. Показано что большая часть повреждений в процессе эксплуатации, вызвана как малоцикловой усталостью посредством случайных и неучтенных перегрузок, так и многоцикловой.

2. Для случая определения предельных амплитуд напряжений, можно рассматривать концепцию раздельного влияния постоянной (средней) и переменной составляющей напряжения при определении интенсивности напряжений в районе вершины трещины.

3. Влияние масштабного фактора на провоцирование образования развивающейся макротрещины определяется механическими характеристиками материала и величиной структурного элемента. Расчетным путем определены размеры характерного концентратора приводящего к снижению предела выносливости для различных сталей феррито-перлитного класса. Эффективный коэффициент концентрации напряжений можно определять расчетным путем

к

через отношение <jFr / aFr с учетом влияния на него коэффициента асимметрии и структурного элемента.

4. Метод оценки пределов выносливости сталей при наличии остаточных .(статических) напряжений в сварных конструкциях позволил получить зависимость для расчета коэффициента запаса прочности, которая не содержит в явном виде предел выносливости и это ее положительно отличает ее от аналогичных зависимостей применяющихся в настоящей практике.

5. Реализован алгоритм для оценки пределов выносливости на стадии проектирования сварных конструкций с использованием метода конечных элементов.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1.Molokov К.A. Research of a resource of metal in a zone of thermal influence. Four International Young Scholars' Forum of the Asia-Pacific Region Countries 2003.

2. Matohin G.V., Molokov K.A. Optimization of Arguments of Technological Process of Welding of Large-Sized Welded Structures. Materials of a conference The Eighteenths Asian Technical Exchange And Advisory Meeting on Marine Structures (TEAM '2004), Russia, 2004. p. 161-167

3. Тарасов A.A., Матохин Г.В., Молоков K.A. Распределение температурных полей и их влияние на структурные параметры материалов при сварке. Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта - Сборник: - Владивосток 2005. - 202с.

4. G.V. Matohin, K.A. Molokov Computational method of endurance limit determination for different loading cycle parameters. The Seventh International Symposium on Marine Engineering Tokyo, October 24-28, 2005. p. 147.

5. Молоков K.A. Оценка пределов усталости в зоне концентраторов напряжения. Молодежь и научно-технический прогресс. Материалы региональной научно-технической конференции. - Владивосток: ДВГТУ, 2006. С.295.-Ч.2.

6. Матохин Г.В., Молоков К.А. Расчетная оценка эффективных коэффициентов концентрации. Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. - Сборник: - Владивосток 2006. -208с.

Молоков Константин Александрович

РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЕЛОВ ВЫНОСЛИВОСТИ ДЕТАЛЕЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 18.09.06. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ 132

Типография издательства ДВГТУ. 690950, Владивосток, Пушкинская, 10

1. ПРЕДМЕТ И ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Предмет и цель исследования.

1.2. Анализ усталостных повреждений элементов тонкостенных конструкций.

1.2.1. Усталостные повреждения судовых конструкций.

1.2.2. Усталостные повреждения в сосудах давления.

1.2.3. Усталостные повреждения в ферменных конструкциях.

1.3. Дефекты сварных соединений, приводящие к разрушениям.

2. КРИТЕРИИ РАЗРУШЕНИЯ.

2.1. Циклическое изменение напряжений и характеристики цикла.

2.2. Условия возникновения усталостного разрушения.

2.3. Силовой и энергетический критерии разрушения.

2.4. Условие устойчивости трещин.

2.5. Качественная характеристика напряженного состояния вблизи вершины трещины.

2.6. Аппроксимации диаграмм растяжения.

3. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ И РЕСУРСА КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ.

3.1. Общий алгоритм расчета ресурса сварных конструкций из феррито-перлитных сталей.

3.2. Режимы сварки и механические характеристики металла в зоне термического влияния.

3.2.1. Результат расчета твердости в зоне термического влияния.

3.2.2. Методика расчета механических характеристик.

3.2.3. Распределение температур в зоне термического влияния.

3.2.4. Остаточные сварочные напряжения.

3.3. Критерии оценки усталостной прочности.

3.4. Модели оценки ресурса сварных конструкций.

3.5. Некоторые причины формирования зон предварительного разрушения в окрестности вершины трещины.

3.6. Критерий усталостной прочности.

3.7. Расчетное определение пороговых характеристик.

3.8. Расчет критических характеристик.

3.9. Методика определения размеров аустенитных зерен в зоне термического влияния.

3.10. Согласование расчетных данных с экспериментальными.

3.11. Определение коэффициента асимметрии в зоне термического влияния.

4. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЕЛОВ ВЫНОСЛИВОСТИ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ ПРИ НАЛИЧИИ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ НАГРУЗОК.

4.1. Факторы, влияющие на сопротивление материалов усталости.

4.2. Эмпирические зависимости, учитывающие влияние постоянной составляющей нагрузки.

4.3. Построение приближенных зависимостей, учитывающих влияние статической постоянной составляющей нагрузки на предел усталости металла.

4.4. Оценка пределов усталости в зоне концентраторов напряжений.

4.5. Исходные зависимости для построения условий усталостной прочности.

4.6. Условия усталостной прочности.

4.7. Расчет запасов усталостной прочности.

4.8. Алгоритм определения пределов выносливости на стадии проектирования сварных конструкций.

Само по себе разрушение - это сложнейшее явление природы, присущее практически всем процессам, происходящим на Земле. Постоянный ущерб от разрушений огромен. Одна из лабораторий Бательского института (г. Колум-бус, штат Огайо) провела исследование по определению суммарных затрат в экономике США, связанных с возмещением ущерба от непреднамеренных разрушений, а также с мерами, направленными на предотвращение разрушений. Вся сумма затрат была разбита на три части:

I) потери, связанные с недостаточным внедрением современных методов расчета, контроля и технологии, а также с использованием устаревших норм и стандартов;

И) потери, которые могли бы быть потенциально предотвращены, благодаря разработкам и внедрению современных научных методов;

III) потери, устранение которых станет возможно только после получения принципиально новых «бездефектных» высокопрочных материалов.

Рис. 1. Затраты, связанные с разрушением

В 1978 г. общие затраты, связанные с разрушением, составили в США 88 млрд. долларов, т.е. примерно 4% валового национального продукта (соответствующие части затрат - 26, 21 и 41 млрд. долларов). В 1982 г. общие затраты оценены в 119 млрд. долларов, т.е. опять около 4% валового национального продукта (соответствующие части затрат - 35, 28 и 56 млрд. долларов).

Но сколько бы вреда ни приносило разрушение, человек научился, зная причины и характер возможного разрушения, создавать аппараты, приборы и машины не только предельно легкими и дешевыми, но и достаточно прочными. Таким образом, проблема разрушения стала центральной проблемой учения о прочности.

Сказанное в полной мере относится к проблеме прочности сварных конструкций. Широкое применение сварки во всех отраслях промышленности обусловлено целым рядом ее преимуществ по сравнению с другими технологическими процессами получения неразъемных соединений. К таким преимуществам относятся простота соединения, уменьшение веса конструкции, большие возможности для механизации и автоматизации процесса, оздоровление условий труда, уменьшение трудоемкости и сокращение сроков изготовления сложных конструкций и др.

Однако, наряду с преимуществами, сварка обладает и некоторыми недостатками, своего рода «болезнями», которые часто снижают ее эффективность. К ним относится, например, изменение физико-механических свойств в зоне термического влияния (ЗТВ). Одним из существенных недостатков является возникновение сварочных напряжений и деформаций как следствие неравномерного нагрева и остывания конструкции при сварке.

Появляющиеся в результате сварки остаточные деформации, прежде всего, затрудняют процесс сборки крупногабаритных конструкций из отдельных сварных узлов, секций и блоков. Зачастую трудоемкость операций устранения сварочных деформаций соизмерима с трудоемкостью собственно сварочных работ.

Остаточные сварочные деформации ухудшают внешний вид и эксплуатационные характеристики конструкции.

В некоторых случаях, особенно в сочетании с другими неблагоприятными факторами (низкая температура, неудачная форма узла или соединения, пониженные пластические свойства и т.п.), остаточные сварочные напряжения (ОСН) снижают прочность и работоспособность конструкций и даже вызывают разрушение при отсутствии рабочих нагрузок.

Напряжения, возникающие в процессе нагрева и остывания металла при сварке, могут существенно сказываться на усталостной прочности металла конструкций при знакопеременных нагрузках в период эксплуатации.

Эти и другие вредные проявления сварочных деформаций и напряжений ставят перед исследователями необходимость решения одной из важных проблем - оценки усталостной прочности металла.

Для того чтобы успешно бороться с напряжениями и деформациями при сварке, т.е. устранять их вредное влияние, необходимо знать причины и механизм образования, факторы, влияющие на них, и уметь правильно рассчитать ожидаемую величину и характер распределения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе решены задачи, имеющие важное прикладное значение, - на основе механики разрушения с использованием понятий пороговых критериев структурно механической модели получены зависимости и разработана методика аналитического построения полных диаграмм предельных амплитуд напряжений для множества феррито-перлитных сталей, а также создана методика расчетной оценки пределов выносливости и эффективных коэффициентов концентрации напряжений элементов конструкций с концентраторами. Обоснован новый критерий оценки запаса прочности сварных элементов конструкций в условиях неоднородности структуры и присутствия статической составляющей эксплуатационной нагрузки.

В результате выполненных исследований решенны следующие задачи:

• оценено влияние стрктуры материала и механической неоднородноти в ЗТВ на предел выносливости элемента конструкции;

• обоснована линейная зависимость порогового коэффициента интенсивности напряжений для феррито-перлитных сталей от предела текучести;

• разработана методика оценки пределов выносливости сталей при наличии статических напряжений в сварных конструкциях;

• реализован алгоритм метода конечных элементов для расчета пределов выносливости материала тонкостенных конструкций с учетом статических напряжений;

• получен качественный алгоритм оценки влияния концентрации напряжений на предел выносливости материала конструкции.

1. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. - М.: Машиностроение, 1990.-446 с.

2. Коцаньда Ст. Усталостное растрескивание металлов. М.: Металлургия, 1980.-623 с.

3. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления. Л.: Машиностроение, 1982. - 287 с.

4. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. - 272 с.

5. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях: Пер. с англ. -М.: Мир, 1984.-694 с.

6. Доможиров Л.И. Теоретический анализ влияния коротких трещин на предел выносливости материалов //Проблемы прочности. 1983. - №7. С.35-40.

7. Лукаш П., Кунц. Л. Модель критических микротрещин на пределе усталости и ее следствие для расчетов циклической прочности //Механическая усталость металлов. Киев: Наук, думка, 1983. - С.224-231.

8. Коттрел А.Х. Теоретические аспекты процесса разрушения. //Атомные механизмы разрушения. -М.: Металлургиздат, 1963. С.30-58.

9. Курдюлюба Г.Г., Мильмон Ю.В., Трефилов В.И. К вопросу о классификации микромеханизмов разрушения по типам. //Металлофизика. 1970. -№2. - С.55-62.

10. Ирвин Дж., Парис П. Основы теории роста трещин и разрушения //Разрушение. М.: Мир, 1976. - Т.З. - С. 17 - 66.

11. МатохинГ.В., Стеклов О.И. Оценка сопротивляемости сварных соединений, разрушенных в коррозионных средах с использованием методов механики разрушения //Тр. МВТУ им. Н.О. Баумана. 1980. С.9-21.

12. Трощенко В.Т. Покровский В.В., Прокопенко А.В. Трещиностой-кость металлов при циклическом нагружении. Киев: Наук, думка, 1987. - 256 с.

13. Панин В.Е., Лихачев В.А., ТринявЮ.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука, 1985. - 217 с.

14. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.Т. Расчеты на прочность и долговечность: Справочник. М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.

15. МатохинГ.В., Матохин А.В., ГридасовА.В. Диагностика и оценка остаточного ресурса элементов конструкций из низколегированных сталей //Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1991. -№3. С.28-35.

16. ХерцбергР.В. Деформация и механика разрушения конструкционных материалов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1989.

17. Бакши О.А. Механическая неоднородность сварных соединений: Текст лекций по курсу «Специальные главы прочности сварных конструкций». Челябинск: ЧПИ, 1983. 4.2. - 56 с.

18. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике М.: Наука, 1984. 831с.

19. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980. -368 с.

20. Отс А.А. Коррозия и износ поверхностей нагрева котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 272 с.

21. Зайнулин Р.С. Обеспечение работоспособности сосудов и трубопроводов. М.: 1ДЖГИХИМНЕФТЕМАШ, 1981.-270 с.

22. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 600 с.

23. Любов Б.Я. Кинетическая теория фазовых превращений. М.: Металлургия, 1969. - 263 с.

24. Акритов А.С., Шоршоров М.Х. О скорости роста аустенитных зерен в ОШЗ при сварке. //Сварочное производство. 1992. - №2. С.29 -31.

25. Лахтин Ю.М., Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1983.-359 с.

26. Акритов А.С., Бороденко В.М., Шоршоров М.Х. О росте зерна аустенита в околошовной зоне при сварке. //Сварочное производство. 1989. -№12. С.28-30.

27. Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. М.: Металлургия, 1976. - Т.2, - 600 с.

28. Астафьев А.С., Гуляев А.П. О росте зерна стали в околошовной зоне. //Сварочное производство. 1972. - №7. С.45 - 47.

29. Макаров Л.Э., ВялковВ.Г., Соболев В.В. Экспериментально расчетный метод оценки стойкости однопроходных сварных соединений легированных сталей больших толщин против холодных трещин. //Сварочное производство. 1989. - №2. С.41 - 43.

30. Хакимов А.Н. Электрошлаковая сварка с регулированием термических циклов. М.: Машиностроение, 1984. - 208 с.

31. Гуляев А.П. Металловедение. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986.-542 с.

32. Мещеряков В.М., Долженко А.Ю., Элькин А.И. Алгоритм расчета параметров ЗТВ для контроля технологии сварки. //Сварочное производство. -1994.-№2.

33. Ларионов В.П., Павлов А.Р., Тихонов А.Г., Слепцов А.И. Применение ЭВМ для численного решения температурного поля при сварке в стык тонких пластин. //Автоматическая сварка. 1979. -№11.

34. РыкалинН.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.-Л.: Машгиз 1951.

35. Багрянский К.В., Добротина З.А., Хренов К.К. Теория сварочных процессов. Киев: Высшая школа, 1976. - 424 с.

36. Теоретические основы сварки. Фролов В.В. Винокуров В.А. Вол-ченко В.Н., Парахин В.А., Арутюнова И.А. М.: Высшая школа, 1970. 592 с.

37. БельчукГ.А., Гатовский К.М., КохБ.А. Сварка судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1980. - 447 с.

38. Вержбицкий В.М. Численные методы (линейная алгебра и нелинейные уравнения). М.: Высшая школа, 2000. - 266 с.

39. Вержбицкий В.М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). М.: Высшая школа, 2001. -382 с.

40. Бельчук Г.А. Сварные соединения в корпусных конструкциях. Л.: Судостроение, 1969.

41. Петров Г.Л., ТумаревА.С. Теория сварочных процессов. М.: Высш. школа, 1977. - 392 с.

42. Волков В.М., Михеев Н.Н. Усталостная трещиностойкость судовых конструкций при двухчастотном нагружении //Судостроение. 1985. - №4. С.9-12.

43. Марголин Б.З., Шевцова В.А. Анализ зарождения и развития усталостного разрушения в перлитных сталях. //Проблемы прочности. 1990. -№4. С.12-21.

44. ТурмовГ.П. Расчет прерывистых связей на прочность с учетом концентрации напряжений. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1984. - 152 с.

45. Дегтярев В.П. Деформации и разрушения в высоконапряженных конструкциях. М.: Машиностроение, 1987. - 105 с.

46. Куркин С.А. Прочность сварных тонкостенных сосудов, работающих под давлением. М.: Машиностроение, 1976. - 184 с.

47. Лившиц. Л.С., Хакимов. А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. -М.: Машиностроение, 1989. 336 с.

48. Мюнзе В.Х. Усталостная долговечность сварных стальных конструкций. М.: Машиностроение, 1968.

49. Макаров Л.Э., Глазунов С.Н. Экспериментально расчетная методика определения структуры в околошовной зоне легированных сталей. //Сварочное производство. 1986. - №8. С.9 - 11.

50. Касаткин О.Г., Зайффарт П. Интерполяционные модели фазового состава зоны термического влияния при дуговой сварке низколегированных сталей. //Автоматическая сварка. — 1984. №1. С.7 - 11.

51. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. - 576 с.

52. Лебедев Б.Д. Диаграмма для определения структуры металла швов при сварке низколегированных сталей. //Сварочное производство. 1968. - №1. С.2-3.

53. Лебедев Б.Д., Дукельская О.И., Дашевская Е.А. Расчетное определение твердости зоны термического влияния. //Автоматическая сварка. 1975, -№3.

54. Акритов А.С., Колечко А.А., Шоршоров М.Х. Влияние термического цикла сварки и термообработки на структуру и свойства металла ЗТВ сварных соединений из улучшенной стали 09Г2СБФ. //Автоматическая сварка. -1989,-№11.

55. Марковец М.П., Аброськин П.К. Определение прочностных характеристик металла сварных соединений по твердости. //Сварочное производство. 1972.-№1. С.5 -6.

56. Якубовский В.В., Грабин В.Ф., Лысенко Н.И. Оценка механических свойств и параметров кривых малоцикловой усталости сварных соединения по твердости. //Автоматическая сварка. — 1982, №4.

57. БельчукГ.А. О приближенной оценке показателей прочности металла зоны термического влияния при сварке углеродистых и низколегированных сталей. //Сварочное производство. 1967, - №4.

58. МатохинГ.В. Оценка ресурса сварных конструкций из перлитно-ферритных сталей: Монография. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2001. - 202 с.

59. Матохин Г.В., Гридасов А.В. Проектирование сварных конструкций: Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2001. - 169 с.

60. Кузьминов С.А. Сварочные деформации судовых корпусных конструкций. Л.: Судостроение, 1974. - 284 с.

61. Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. М.: Металлургия, 1969. - Т. 1. - 620 с.

62. Максимец Н.А., Негода Е.Н. Технология сварки легированных сталей. Владивосток.: ДВГТУ, 2001. - 119 с.

63. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1972.544 с.

64. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: Кн. 1.-М.: Мир, 1986.-349 с.

65. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: Кн. 2. М.: Мир, 1986. - 320 с.

66. Конференция по строительной механике корабля памяти профессора П.Ф. Папковича: Тез. докл. Международная науч. конф. СПб.: ВИНИТИ, 2000.-346 с.

67. Бойцов Г.В., Палий О.М. Прочность и конструкция корпуса судов новых типов. JL: Судостроение, 1979. - 360 с.

68. Петинов С.В. Основы инженерных расчетов усталости судовых конструкций. JL: Судостроение, 1990. - 224 с.

69. Козляков В.В., Петинов С.В. Исследование малоцикловой усталости некоторых судостроительных материалов и конструкций. В сб. Прочность судовых конструкций, 1967, вып. 99, С.111-117

70. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов: Учебник 3-е изд., перераб. и доп. - JL: Судостроение, 1981. - 552 с.

71. Барабанов Н.В., Иванов Н.А., Новиков В.В., ШемендюкГ.П. Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций. JL: Судостроение, 1989.-254 с.

72. Короткин Я.И., Ростовцев Д.М., Сивере Н.Л. Прочность корабля. -JL: Судостроение, 1974.-432 с.

73. Максимаджи А.И. Прочность морских транспортных судов. Вопросы применения стали повышенной прочности. Д.: Судостроение, 1976. - 312 с.

74. Akita Y. Statistical Trend of Ship Hall Failure //PRADS, 83. The 2nd International Simposium on Practical Design in Shipbuilding. Tokyo; Seoul, 1983. p.619-624.

75. Antoniou A.C. Survey on Cracks in Tankers under Repairs //PRADS. Tokyo. 1977. p.143-150.

76. Путов H.E. Проектирование конструкций корпуса морских судов. 4.2. -JI.: Судостроение, 1976.-419 с.

77. Быков В.А., Разов И.А., Художникова Л.Ф. Циклическая прочность судокорпусных сталей. Д.: Судостроение, 1968.

78. Быков В.А., Макаров Е.Г. О чувствительности к концентрации напряжений при переменном нагружении. Труды ЛКИ, 1972, вып. 75, С.21-26.

79. Быков В.А. Пластичность, прочность и разрушение металлических судостроительных материалов. Д.: Судостроение, 1974. - 216 с.

80. Всеволод Г.Н. Пластическая выносливость судостроительной стали. Труды ЖИ, 1959, вып. 27, с.27-54.

81. БенхэмП.П. Усталость металлов при сравнительно малом числе циклов больших переменных нагрузок. В кн.: Усталость и выносливость металлов.-М., 1963, С.229-256.

82. Матохин Г.В., Матохин А.В., Погодаев В.П. Прочность и надежность сварных соединений. Владивосток: ДВГТУ, 1991. - 96 с.

83. Карзов Г.П., Леонов В.П., Марголнн Б.З. Механическая модель развития усталостной трещины. //Проблемы прочности, 1985. №8.

84. Серенсен С.В. Усталость материалов и элементов конструкций. -Киев: Наукова думка, 1985. Т.2. - 256 с.

85. Dixon I.R. Stress and strain distribution around cracks in sheet material having various work-hardening characteristic. J. Fract. Mech., 1965, 224. №1, p. 224-244.

86. ПартонВ.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990.-240 с.

87. Литвиненко С.П., Добротина З.А. и др. Некоторые особенности сварки низколегированной стали 09Г2СБФ. //Автоматическая сварка. 1975, -№3.

88. Антикайн П.А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов-М.: Энергия, 1973. 128 с.

89. Баранов П.А. Предупреждение аварий паровых котлов. М.: Энер-гоатомиздат, 1991.-272 с.

90. Хромченко Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов. М.: Машиностроение, 2002. - 352 с.

91. Токадзи К., Андо Д. Статистические характеристики прочности материалов. Металлические материалы. //Дзайре, 1982. С.102-107.

92. Аносов А.П. Оценка ресурса судовых конструкций в условиях циклического нагружения: Дис. на соиск. докт. техн. наук. Владивосток, 2001. -371 с.

93. Серенсен С.В. Квазистатическое и усталостное разрушение материалов и элементов конструкций. — Киев: Наукова думка, 1985. Т.З. — 231 с.

94. Нотт Дж. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978.256 с.

95. Романив О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. М.: Металлургия, 1979. - 176 с.

96. Мешков Ю.А. Физические основы разрушения стальных конструкций. -Киев: Наук, думка, 1981. 238 с.

97. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности. /Винокуров В.А., Куркин С.А., Николаев Г.А. /Под. ред. Б.Е Па-тона М.: Машиностроение, 1996. - 576 с.

98. Прилуцкий А.И. Разработка нормативно-технического, методического и организационного обеспечения повышения качества сварочного производства. Автореф. дис. на соиск. канд. техн. наук: Ростов-на-Дону, 2004. — 21 с.

99. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Т.2. - М.: Машиностроение, 1974.-370 с.

100. MolokovK.A. Research of a resource of metal in a zone of thermal influence. Four International Young Scholars' Forum of the Asia-Pacific Region Countries 2003.

101. Тарасов A.A., Матохин Г.В., Молоков K.A. Распределение температурных полей и их влияние на структурные параметры материалов при сварке. Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта Сборник: - Владивосток 2005. - 202с.

102. G.V. Matohin, К.A. Molokov Computational method of endurance limit determination for different loading cycle parameters. The Seventh International Symposium on Marine Engineering Tokyo, October 24-28, 2005. p. 147.

103. Молоков К.А. Оценка пределов усталости в зоне концентраторов напряжения. Молодежь и научно-технический прогресс. Материалы региональной научно-технической конференции. Владивосток: ДВГТУ, 2006. с.295. -ч.2.

104. МатохинГ.В., Молоков К.А. Расчетная оценка эффективных коэффициентов концентрации. Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Сборник: - Владивосток 2006. - 208с.

105. Арчер Т., Уайтчепел Э. Visual С++ .NET. Библия пользователя: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2003. - 1216 с.

106. ДейтелХ.М., Дейтел П.Дж. Как программировать на С++: Пер. с англ. М.: Бином, 2003. - 1125 с.

107. Кнут Д.Э. Искусство программирования. В 3-х т.: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2005.

108. Корнелл Г. Программирование в среде Visual Basic 5 /Пер. с англ. -Минск: ООО «Попурри», 1998. 608 с.

109. Сайлер Брайан, Споттс Джефф. Использование Visual Basic 6. Специальное издание: Пер. с англ. М.; СПб.; К.: Вильяме, 2001. - 832 с.