ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нелинейная механика разрушения из "Механика разрушения " Линейная механика разрушения (точнее, механика развития магистральных трещин) описывает хрупкое разрушение, происходящее в результате роста трещины при отсутствии заметных пластических деформаций у вершины трещины. В этом случае справедливы асимптотические формулы для напряжени11 и деформаций ((40) —(45) И), и задачу о распространении трещины можно сформулировать в терминах коэффициентов интенсивности напряжений. Таким образом, основной признак линейной механики разрушения — возможность изучения поведения тела с трещиной с помощью коэффициентов интенсивности напряжений, причем само понятие этого коэффициента имеет физический смысл. [c.117] Особенности и детали пластического течения у конца разреза определяют условия превращения его в трещину, способную расти, и законы ее дальнейшего развития. Поэтому очень важно иметь правильное представление о форме и размерах пластической зоны, об интенсивности деформаций в ней и об эволюции этих величин в процессе роста внешней нагрузки и распространения трещины. Указанные характеристики пластической зоны у конца трещины служат обоснованием для построения некоторых моделей трещин. [c.118] Развитие области пластических деформаций можно изучать как теоретически, так и экспериментально. Для экспериментального изучения пластических зон удобны плоские образцы малоуглеродистой стали. Изменяя их толщину, можно варьировать условия протекания деформации от плоского напряженного состояния до плоской деформации. Плоская деформация в малой окрестности конца трещины осуществляется при малых уровнях напряжения сравнительно с пределом текучести. Травление полированной поверхности образца показывает, что пластическая зона распространяется в направлении растяжения (вверх и внпз) нормально к плоскости трещины. С повышением уровня напряжений условия развития пластической области приближаются к плоскому напряженному состоянию. Этому способствует увеличение размера пластической зоны по отношению к толщине (рис. 74). [c.118] ЧТО одновременно можно наблюдать конфигурацию и в виде шарнира, и в впде наклонных полос. Наблюдения показывают, что при малых уровнях напряжения, в частности, для коротких трещин п толстых пластин, шарнирная форма пластической зоны является преобладающей. [c.119] Приведенное описание позволяет схематиче- изобразить трехмерную модель пластической зоны рис. 76). В начальной ее части преобладает петлеобразная форма, которая затем сменяется одной или двумя наклонными полосами. [c.121] При растяжспии тонкого листа (из мягкой стали) в экспериментах наблюдались пластические области в виде слоя (рис. 77), продолжающего трещину. [c.121] Численные расчеты с помощью ЭВМ показывают, что пластическая зона развивается по-разному (рис. 78). При плоской деформации пластическая зона вытянута поперек линии трещины, а при плоском напряженном состоянии она простирается вперед по направлению роста трещины. Рассмотренные экспериментальные и численные результаты подтверждают правомерность некоторых упрощенных теоретических моделей, на основании которых можно получить аналитические решения задач о разрушении элементов конструкций за пределами области применимости линейной механики разрушения. [c.121] Это условие нетрудно получить в рамках б -модели, подсчитав удельную работу разрушения. Эксперименты и теоретические решения для более детальных схем учета формы пластической зоны подтвер кдают это соотношение, они уточняют лишь числовой множитель перед б 0о в правой части последнего выражения. [c.123] Критическое напряжение в функции длпны трещины, построенное по формуле (68), показано на рис. 80. Там же приведена критическая диаграмма Гриффитса. [c.123] Вернуться к основной статье