Квазихрупкое разрушение гладких валов при кручении

Рассмотрен процесс зарождения краевой кольцевой трещины продольного сдвига (III мода разрушения) при кручении стержня с круглым поперечным сечением, выполненного из упругопластического материала, имеющего предельную деформацию. Процесс разрушения таких материалов описан с помощью модифицированной модели Леонова–Панасюка–Дагдейла, в которой используется дополнительный параметр – поперечник зоны пластичности (ширина зоны предразрушения). Для получения критических значений параметров квазихрупкого разрушения предложен сдвоенный (достаточный) критерий прочности для трещин III моды в упругопластическом материале.
Построены диаграммы квазихрупкого разрушения круглого вала с краевой трещиной. Для разрушения квазивязкого и вязкого типов предельные нагрузки найдены численно методом конечных элементов. Отличие численной модели от аналитической состоит в том, что исследовались материалы, характеристики которых соответствуют режимам деформирования при полномасштабной текучести. Установлено, что результаты численных экспериментов хорошо согласуются с результатами расчетов по аналитической модели разрушения образцов при кручении в режиме маломасштабного пластического течения.