УДК 539.42

 

DOI 10.24411/1683-805X-2019-16003

 

Представлены результаты анализа литературных данных по накоплению усталостных микротрещин в аустенитной и малоуглеродистой сталях, а также результаты собственных исследований эволюции микротрещин в трех конструкционных сталях (стали 20, 45 и 12Х18Н10Т) в процессе растяжения. Рассмотрены критерии, характеризующие процесс формирования и развития поврежденности твердых тел на разных масштабных уровнях. Для описания наблюдаемой смены появления, роста и слияния микротрещин, обеспечивающей иерархическую структуру поврежденности, использована известная модель Лотки-Вольтерры, применяемая при анализе конкурирующих процессов различной природы, и перколяционная модель.

Ключевые слова: иерархия, поврежденность, микротрещины, перколяция, стадийность, усталость

Hierarchical microcracking under cyclic and static loading

This paper reviews the literature data on the accumulation of fatigue microcracks in austenitic and low-carbon steels, and reports our own investigation results on the evolution of microcracks in three structural steels (steel 20, 45, and 12Cr18Ni10Ti) during tension. The criteria are discussed which characterize damage initiation and propagation in solids at different scale levels. The observed change in the initiation, growth, and coalescence of microcracks, which provides a hierarchical structure of damage, is described using the well-known Lotka-Volterra model for the analysis of various competing processes and the percolation model.

Keywords: hierarchy, damage, microcracks, percolation, staging, fatigue

 

Л.Р. Ботвина, А.И. Болотников, И.О. Синев  Иерархия микротрещин при циклическом и статическом нагружении // Физ. мезомех. - 2019. - Т. 22. - № 6. - С. 24-36