I. V. Makarenko, L. V. Makarenko
KINETICS OF THE REDISTRIBUTION OF ENERGY CONSUMPTION DURING DEFORMATION OF FRACTURE SURFACES IN DIFFERENTLY ORIENTED SEMI-ELLIPTICAL LOW-CYCLE CRACKS
DOI: 10.17804/2410-9908.2026.4.035-046 Features of modeling the kinetics of spatial semi-elliptical surface cracks under cyclic elastoplastic loading for the refined resource and survivability of critical equipment are formulated. The kinetics of deformation and energy parameters and characteristics of the morphology of the fracture surfaces of the cracks in 08Kh18N10T-type austenitic steels are studied at the microscopic, mesoscopic, and macroscopic structural-scale levels. The functional relation of the mesostructural characteristics of the low-cycle fragmentation of the fracture surface of the cracks under study to such a parameter of nonlinear fracture mechanics as specific elastoplastic work of fracture at a certain point is shown by experimental and numerical calculations based on the Ansys and Matlab software packages. As the crack grows, the redistribution of local values of change in the specific energy of elastoplastic fracture at crack surface points is determined on the basis of the energy criterion of fracture. Determination of the consumption of the specific
elastoplastic energy of deformation for the formation of one fractographic (low-cycle) groove of low-cycle fracture explains the experimental result showing a prevailing growth of the fracture surface in the direction of the minor semi-axis.
Acknowledgement: The work was performed under the state assignment for the IMASH RAS (FFGU-2024-0020). Keywords: elastoplastic energy, low-cycle semi-elliptical cracks, fracture surface
И. В. Макаренко, Л. В. Макаренко
КИНЕТИКА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ПРИ ФОРМОИЗМЕНЕНИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ РАЗРУШЕНИЯ РАЗНООРИЕНТИРОВАННЫХ ПОЛУЭЛЛИПТИЧЕСКИХ МАЛОЦИКЛОВЫХ ТРЕЩИН
Сформулированы особенности моделирования кинетики пространственных полуэллиптических поверхностных трещин при циклическом упругопластическом нагружении для уточненного ресурса и живучести ответственного оборудования. На структурно-масштабных микро-, мезо- и макроуровнях проводились исследования кинетики деформационных, энергетических параметров и характеристик морфологии поверхностей разрушения исследуемых трещин в аустенитных сталях типа 08Х18Н10Т. На основе экспериментальных и численных расчетов на базе программных комплексов Ansys и Matlab показана функциональная взаимосвязь мезоструктурных характеристик малоцикловой фрагментации поверхности разрушения исследуемых трещин с таким параметром нелинейной механики разрушения, как удельная упругопластическая работа разрушения в определенной точке. По мере роста трещины, на основе энергетического критерия разрушения определено перераспределение локальных величин изменения удельной энергии упругопластического разрушения в точках поверхности трещины. Определение затрат удельной упругопластической энергии деформирования на образование одной фрактографической малоцикловой усталостной бороздки малоциклового разрушения объясняет экспериментальный результат преобладающего роста поверхности разрушения трещин в направлении малой полуоси.
Благодарность: Работа выполнена в рамках государственного задания ИМАШ РАН (FFGU-2024-0020). Ключевые слова: упругопластическая энергия, малоцикловые полуэллиптические трещины, поверхность разрушения 
Библиографическая ссылка на статью
Makarenko I. V., Makarenko L. V. Kinetics of the Redistribution of Energy Consumption During Deformation of Fracture Surfaces in Differently Oriented Semi-Elliptical Low-Cycle Cracks // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2026. - Iss. 4. - P. 35-46. - DOI: 10.17804/2410-9908.2026.4.035-046. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2026-4/2026-4_548.html (accessed: 26.09.2026).
|
