ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Критерии разрушения и соответствующие этапы деформирования из "Избранные нелинейные задачи механики разрушения " Критерии разрушения составляют основу научного знания, называемого механикой разрушения. Формулировка этих критериев базируется на отчетливых (но модельных) представлениях физики и механики процесса образования новой поверхности тела. Углубление в физику явления приводит к отдалению исследования от практических приложений, и наоборот, опора на феноменологию отдаляет исследования от природы разрушения, превраш,ая разрушаемый объем в черный яптик. [c.73] Давая общую характеристику критериев разрушения, отметим, что если в качестве критериальной величины взять локальный параметр у вершины трещины (упругое раскрытие на малом расстоянии от вершины трещины, радиус кривизны вершины трещины, деформацию у вершины трещины, угол раскрытия, малую область разрушаемого материала с реакцией материала и т.п.), то все они дадут один и тот же конечный результат (после их применения) именно в силу локальности анализируемой области [39]. Подобные критерии составляют предмет линейной механики разрушения. Вообще, термин линейная механика разрушения относится к задачам о трещинах, поставленным в рамках линейной (линеаризованной) теории упругости. Наоборот, привлечение к анализу свойств пластичности материала приводит к потерям однозначных оценок, сопряженных с большим разнообразием моделей предельного состояния и разрушения. Критерии, построенные на этой основе, отвечают критериальным величинам интегрального толка, необратимо накапливающимся в ближней и дальней окрестностях трещины. В силу большого разнообразия возможных эффектов, в сравнении с критериями линейной механики разрушения, критерии нелинейной механики разрушения показывают большой разброс результатов не только между собой, но и с экспериментом. С этой точки зрения, имея в виду прикладные расчеты сложных технических систем, целесообразнее и надежнее (и спокойнее для конструктора) критериальные соотношения, основанные на модельных представлениях, заменить прямыми натурными или полу-натурными экспериментами. [c.74] Прослеживая историю развития науки о прочности материалов и элементов конструкций можно обратить внимание на некоторое соответствие между этапами аналитически-расчетного познания явления деформирования твердых тел и этапами деформирования гладкого образца при его растяжении. В самом деле, начала учения о прочности связаны с исследованиями упругих воздействий, сопротивление которым определялось экспериментально и при этом полагалось, что этим сопротивлением и заканчивается упругое деформирование одного из контактирующих тел с ограничением соответствующих нагрузок. Процесс разрушения не выявлялся вместо него фиксировалась точка завершения стадии упругого деформирования. Нечто аналогичное мы наблюдаем и в линейной механике разрушения, в которой критериальная основа (в энергетической постановке Гриффитса или в силовой Ирвина) исходит не из процесса, а из состояния, предельного состояния равновесия, которое и ограничивает действующие на тело с трещиной нагрузки, оставляя само тело упругим вплоть до этого состояния. [c.74] Дальнейшее развитие наших представлений о механическом поведении твердого тела связано с пониманием, что пластическое течение влечет за собой достаточно емкий резерв прочности конструкции, особенно если она многократно статически неопределима. В этих случаях, как известно, снижение числа наложенных связей в связи с наступлением течения, с соответствуюш,им увеличением числа степеней свободы, не приводит к немедленному нарушению несуш,ей способности, наоборот, способность материала к неограниченному пластическому течению воспринимается как благоприятный фактор, повы-шаюш,ий несуш,ую способность конструкции в целом. [c.75] Аналог подобных двухпараметрических критериев разрушения можно видеть в диаграмме механического состояния Я.Б. Фридмана для гладких (без трещины) образцов или деталей [261]. Действительно, эта диаграмма указывает вид разрушения в зависимости от напряженного состояния наиболее опасного, обычно малого, объема детали. То же определяется и по диаграмме треш,иностойкости 1с — Рс для детали с треш,иной, но в зависимости от длины треш,ины (эту же развертку перехода от одного вида разрушения к другому можно получить, изменяя не длину треш,ины, а температуру детали [34]). [c.76] Период времени от появления работ Гриффитса до заметного внедрения в инженерную практику критериев разрушения и характеристик треш,иностойкости характерен созданием теоретической основы, позволяюш,ей ответить на многие вопросы прикладного характера. На настояш,ее время наши знания вполне достаточны для всесторонней оценки несуш,ей способности конструкций и их ресурса. [c.76] Вернуться к основной статье