ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы расчета распространения трещин в нелинейных материалах из "Трещиностойкость стали " Одной из первых и наиболее известных математических моделей развития трещин в пластических телах является 1 дель М.Я. Лео-нова-В.В. Панасюка [19], суть которой состоит в том, что перед концом трещинообразного разреза вводится зона ослабленных связей в виде тонкого слоя. При этом считается, что тело обладает следующими свойствами максимальное растягивающее напряжение во всем теле не превосходит сопротивления отрыву а связь между напряжениями и деформациями подчиняется закону Гука, если растягивающие напряжения не достигают о силового взаимодействия между поверхностями разреза нет граничные поверхности слоя ослабленных связей притягиваются одна к другой с напряжением о . [c.70] При таких свойствах закон Гука для слоя не соблюдается, что позволяет трактовать этот слой как область действия сил Ван-дер-Ваальса или как пластически деформированный Материал. [c.70] Размеры пластической зоны зависят также от степени стеснения поперечной деформации (вдоль переднего края трещиньО. Степень стеснений деформации зависит от толщины плоского образца, с увеличением которой, напряженное состояние изменяется от плоского (( = 0) к объемному при плоской деформации (Оз = iU (oi + + Oi)) [231. [c.72] размер пластической зоны для обоих исследуемых напря женных состояний различный. [c.72] Центральное место среди исследований распространения трещин в нелинейных материалах занимает работа [23]. В ней рассматриваются главным образом особенности расчета пластических областей в конце трещинообразных разрезов, в соответствии с данными этой работы, особенности пластического течения, у конца разреза определяют условия превращения его в трещину и законы ее дальнейшего развития. [c.73] Основное внимание уделяется изучению формы и размеров плаа тической зоны, интенсивности деформации в ней, а также исследованию изменения этих параметров в процессе роста внешней нагрузки и распространения трещины. [c.73] Здесь П — работа деформации А - работа внешних сил. [c.74] Исходя из условия симметрии рассматривается только половина квадрата —а х э,0 у э. [c.75] Здесь гиб— радиу вектор и полярный угол соответственно. [c.75] В работе [23] рассматриваются случаи плоского напряженного и плоского деформированного состояний. [c.75] С помощью простых преобразований показано, что в случае плоо-кого напряженного состояния и Несжимаемости материала единственным параметром, определяющим решение, является отношение т Е. [c.76] Решение находится с помощью метода локальных вариаций [84]. [c.76] В качестве начального приближения принимается распределение перемещений, полученное из решения упругой задачи. [c.76] Дагдейла для случаи определения размера пластической зоны, возникающей при однократном и повторном нагружениях, когда трещинообразный разрез расположен в поле продольных остаточных напряжений, вызванных циклом сварки. В этой работе приводятся расчетные зависимости для длин пластических зон и раскрытий надрезов, возникающих в пластичных образцах, а также дается сопоставление результатов расчета и эксперимента. [c.77] Использование критериев, в которых определяющим йвляется максимальное раскрытие трещины и радиус кривизны конца трещины, затруднено, поскольку измерение этих параметров трудно осуществимо в реальных практических случаях, как правило, эти параметры отсутствуют. [c.77] Для исследования долговечности и надежности конструкций, работающих в сложных условиях нагружения при повышенных температурах и коррозионных средах, необходима разработка универсального алгоритма, который бы позволил, учитывая сложную историю нагружения, рассчитывать поля напряжений и деформаций, применять различные критерии разрушения, сообразуясь с условиями деформирования и нагружения, когда один механизм разрушения может сменяться другим, и на основе этого определять момент возникновения и скорость распространения трещины. связи со сложностью задачи, не имеющей аналитического решения, и большим объемом экспериментальных решений необходимо разрабатывать алгоритм решения таким образом, чтобы он мог быть реализован в виде программ численного решения с помощью ЭВМ. [c.78] В связи с использованием метода конечных элементов и других численнь1Х методов, находящих все более широкое применение при проектировании с помощью ЭВМ, большое значение приобретает тщательный выбор критериев разрушения и определяющих уравнений, связывающих напряжение и деформацию. [c.78] По-видимому, в настоящее время универсального критерия ра рушения не существует. Различные виды механического разрушения. Встречающиеся на практике, связываются с упругим деформировЗ-нием, пластическим течением, неустойчивостью течения и полным разрушением. Поэтому каждому виду механического разрушения соответствует определенный критерий разрушения, который может быть использован при проектировании деталей и конструкций. Только критерий для случая хрупкого разрушения сформулирован на основе идеальной атомарной модели. Связанной только с чисто упругим поведением материала. Все остальные Виды поведения металлов связаны с дефектами их структуры. Таким образом, в настоящее время необходимо рассматривать материал как сплошную среду, содержащую многочисленные микроскопические дефекты. [c.78] При этом для отдельных стадий разрушения могут быть испол1г зованы критерии разрушения, пpивeдeнныe в данном/ разделе, а также приемы и методы вычисления отдельных параметров, входя щих в зависимости, выражающие условия разрушения. [c.78] Вернуться к основной статье