ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проблемы и подходы из "Избранные нелинейные задачи механики разрушения " Как уже отмечалось ранее (гл. 1 и 2), ряд ответственных элементов конструкций энергетических (в частности, атомных) установок, работающих в условиях нестационарного термосилового нагружения — сосуды давления, трубопроводы и др., могут приобретать в процессе нагружения дополнительные повреждения, инициирующие процессы образования и роста трещин. Решение задачи построения адекватных математических моделей этих процессов с разработкой пакетов прикладных программ позволяет (как и при решении других задач механики) теоретически определять несущую способность упомянутых изделий, что удешевляет проектирование и повышает их безопасность, и этой проблеме посвящено много работ [91, 98, 153, 156, 160. [c.253] Однако, несмотря на имеющиеся результаты [112, 187, 199, 204, 224, 299, 319, 349], ее решения для случая конечных деформаций пока нет. Это во многом объясняется чрезвычайной сложностью поведения материала в зоне предразрушения в окрестности вершины трещины вследствие значительных деформаций накапливаются дефекты структуры, которые в процессе эволюции деформирования, роста нагрузок, циклов и времени, сливаясь, образуют поры и микротрещины. [c.253] Традиционные модели механики разрушения не учитывают появления в процессе нагружения пор и микротрещин, вследствие чего моделирование кинетики трещин их методами невозможно. Известны модели, в которых изменение механического поведения материала в окрестности вершины трещины описывается с помощью введения функции повреждения (типа Качанова-Работнова) [93, 94, 212. Этим моделям, к сожалению, присущ общий недостаток феноменологических подходов получение надежных предсказуемых результатов возможно только на основе обширной и соответственно трудоемкой экспериментальной программы. И кроме того, они опираются на использование линейной теории упругости, но линейная теория упругости, основанная на допущении о малости деформации, имеет в этих задачах в качестве решения напряжения и деформации, неограниченно возрастающие при приближении к особой точке, т. е. отнюдь не являющиеся малыми. Тем самым линейная теория вступает в противоречие сама с собой [183, 230, 234, 268, 400. [c.253] К роме того, следует отметить, что такой подход представляет собой сравнительно новое направление в механике разрушения, вследствие сложности постановки краевых задач и, кроме того, для получения решения конкретных задач необходимо применение достаточно передовых компьютерных технологий [120, 127, 331, 334]. В настоящее время для малых деформаций имеется значительное число публикаций, в которых предлагается расчетная схема задач такого типа. В этих публикациях постулируются конституционные соотношения материала и критерии, управляющие возникновением и ростом дефектов [5, 41, 158, 160, 216, 233]. При постановке таких задач те или иные факторы не учитываются или учитывают не полно. [c.254] Следует отметить, что один такой фактор, без сомнения определяющий ход процесса деформирования, — это величина деформаций в окрестности вершины трещины. Практически все известные модели деформирования окрестности вершины трещины, возникающей (развивающейся) в уже нагруженном теле с конечными деформациями, предполагают малые деформации. По и эксперименты [135], и теоретические расчеты [120, 232, 268, 270], показывают, что деформации в окрестности вершины трещины в этом случае всегда велики, и поэтому учет конечности деформаций необходим. [c.254] Как уже отмечалось, это достигается в основном за счет использования теории многократного наложения больших деформаций [120, 127, 331], которая дает подход к описанию поэтапного деформирования тел, позволяет учесть порядок приложения к телу внешних нагрузок, порядок возникновения (в том числе раскрытия) микропор при больших деформациях [120, 124. [c.255] Ниже в основном используются известные критерии прочности и их модификации, большинство из которых приведено в гл. 2, кроме нелокальных (гл. 5, п. 5.6) для случая конечных деформаций [124. [c.256] Как и говорилось во введении, авторы стараются излагать материал так, чтобы читателю не нужно было при чтении для восприятия материала обраш,аться к дополнительной литературе. [c.256] Поэтому в данной главе в начале приведены в справочном варианте основные понятия и соотношения нелинейной теории упругости и элементы нелинейной теории вязкоупругости (причем читатель, знакомый с книгами Л.И. Седова [228] и А.И. Лурье [131], естественно, может пропустить этот раздел). А затем изложены основные соотношения теории многократного наложения больших деформаций [120], причем для удобства чтения в более расширенном, чем справочный формат, изложении. [c.256] Вернуться к основной статье