Разработка моделей, алгоритмов и программных средств численного исследования многоцикловой усталости конструкций

В рамках подходов механики поврежденной среды разработана методика численного моделирования на основе МКЭ процессов деформирования и разрушения элементов конструкций при многоцикловых нагружениях. Предлагаемая методика включает: модель накопления повреждений в конструкционных материалах, учитывающая основные факторы, влияющие на усталостное разрушение; алгоритм многоступенчатого прогнозирования процесса разрушения при многоцикловых нагружениях, позволяющий существенно сократить время расчета при численном моделировании многоциклового разрушения конструкций; алгоритм, позволяющий моделировать процесс развития усталостной трещины в конструкции методом «выключения» узлов сетки конечных элементов при достижении в них критического значения меры поврежденности. На основе предложенной методики созданы программные средства численного исследования на основе МКЭ многоциклового деформирования и разрушения элементов конструкций. Результаты расчетов многоциклового деформирования экспериментального образца и фрагмента сильфона подтверждают, что созданные программные средства, реализующие предложенную модель и численную методику, позволяют получать надежную оценку усталостного разрушения элементов конструкций.