Оценка долговечности сварного соединения методом численного моделирования накопления повреждений

Оценка усталости сварных соединений ограниченной протяженности с неполным проплавлением, передающих усилия, в форматах S-N кривой с расчетом напряжений "Notch stress" или "Hot-spot stress", принятых современными правилами расчета, оказывается невыполнимой. Применение методов механики разрушения сопряжено с трудностями определения фронта трещины и ее подрастания по пространственной траектории. Кроме того, по мере выхода трещины на внешнюю поверхность соединения расчет в этом формате становится невозможным из-за пластической деформации материала соединения.

Метод численного моделирования накопления повреждений, оцениваемых деформационным критерием и правилом суммирования, использован для расчета усталости сварного соединения ограниченной протяженности с непроваром. В трехмерной задаче при упругопластической деформации материала воспроизводится эволюция фронта и темп подрастания трещины вплоть до ее выхода и развития на внешней поверхности соединения. Результаты расчета согласуются с экспериментальными данными.