Проведение научных исследований молодыми учеными. Исследование влияния формы и размеров образцов на корректность определения статической трещиностойкости корпусных материалов реакторных установок с ВВЭР

Краткое описание выполненных работ:
Проведена оценка исходных данных для проведения исследований, выбраны материалы и испытательное оборудование. Разработана методика экспериментальных исследований. Изготовлены образцы, необходимая оснастка и подготовка испытательного оборудования.
Проведены испытания, с целью определения характеристик статической трещиностойкости на образцах разной конструкции и толщины, с различной

Разработаны расчетные конечно-элементные модели. На основании проведенных экспериментов проведен расчет напряженно-деформированного состояния в образцах разной толщины и конструкции методом конечных элементов. Выполнен упругий и упруго-пластический расчет образцов толщиной 25 и 50мм с боковыми надрезами и без них при температуре испытания минус 196С. Установлено, что для образцов толщиной 25мм, полученные распределения величины К1 по толщине аналогичны распределению этой величины для образца толщиной 50мм. Для образцов с боковыми надрезами получено распределение величины К1 существенно отличающееся от распределения К1 для образца без надрезов. Установлено, что для образца с боковыми надрезами величина К1с определяется на заниженном уровне. На основании теории Вейбулла получено выражение для определения эффективного коэффициента интенсивности напряжений, который учитывает вклад каждого элементарного сечения образца в суммарную вероятность его разрушения. Для образца с боковыми надрезами установлена величина поправочного коэффициента для корректировки величины К1с при испытаниях в хрупкой температурной области.
Проведенный конечно-элементный расчет образцов с боковыми надрезами и без них при испытаниях в переходной температурной области показал отсутствие влияния боковых надрезов на величину вязкости разрушения. Расчетом обосновано использование боковых надрезов при испытаниях в переходной температурной области.
Проведен конечно-элементный расчет образцов с различной кривизной исходной усталостной трещины. Показано, что в пределах требований ГОСТ 25.506 и ASTM E 1921-05 кривизна трещины не оказывает влияния на величину вязкости разрушения.