УДК 539.3

В статье рассматриваются проблемы обеспечения с точки зрения прочности надежной эксплуатации инженерных объектов в течение длительного времени (до 60 лет) при развивающихся в эксплуатационных условиях процессах накопления повреждений. Приводятся основные положения формирования связанных уравнений механики поврежденной среды для моделирования процессов упругопластического деформирования и накопления усталостных повреждений в материале конструктивных элементов оборудования и систем ядерных энергетических установок с целью оценки их выработанного и прогноза остаточного ресурса по фактической истории их эксплуатации. Математическая модель основана на введении макроскопических переменных, интегрально характеризующих структурные изменения материала на мезоуровне в процессе деформирования и накопления повреждений. Для оценки степени усталостного объемного изотропного повреждения материала введен макроскопический параметр w, который является внутренним параметром состояния и интерпретируется как относительная объемная доля дефектов в данной зоне материала. Процесс накопления усталостных повреждений в материале опасных зон оборудования и систем ядерных энергетических установок по фактической истории их термосилового нагружения базируется на моделировании основных физических стадий процесса накопления повреждений: зарождения и развития микродефектов и их слияния с образованием макроскопической усталостной трещины. Энергетический подход, принятый для моделирования процессов накопления повреждений, позволяет учитывать главные особенности упругопластического деформирования материала опасных зон конструктивных элементов ядерных энергетических установок при сложном нестационарном термомеханическом нагружении: ярко выраженную локализацию процессов, обусловленную высоким градиентом нагрузок и конструктивно-технологической концентрацией напряжений; многоосность напряженно-деформированного состояния; вращение главных площадок тензоров напряжений и деформаций; нелинейное суммирование повреждений при изменении режимов нагружения.

Митенков Ф.М., Зверев Д.Л., Кайдалов В.Б., Козин А.В., Коротких Ю.Г., Панов В.А., Пахомов В.А.  Основные положения механики поврежденной среды и их реализация для обоснования прочности и долговечности ядерных энергетических установок // Физ. мезомех. - 2012. - Т. 15. - № 1. - С. 87-93