Разрушение статистическая теория прочности

Существует много теорий, построенных не только на критериях текучести и разрушения. К ним относятся атомно-молекулярная теория прочности статистическая теория прочности и пластичности теории прочности, базирующиеся на линейной механике разрушения структурно-энергетическая теория усталости. Все эти теории проходят стадию апробирования. В практике же применяются так называемые классические теории прочности (см. 7.3). [c.92]

Масштабный эффект. Для образца диаметром 100 мм из стали предел выносливости может оказаться примерно на 40% ниже, чем для образца диаметром 10 мм. Это объясняется тем, что разрушение начинается от некоторого дефекта, слабого места. Чем больше объем образца, тем больше вероятность нахождения в нем опасного дефекта. Статистическая теория прочности, объясняющая масштабный эффект, будет изложена в 20.3 применительно к иным объектам, а именно, тонким хрупким волокнам. Приведенный там анализ переносится на задачу об усталостном разрушении, для зависимости прочности от напряженного объема получается следующая формула [c.680]

Принимая, что вероятность разрушения единичного объема детали распределена по закону Вейбулла и действия переменных напряжений от изгиба и кручения являются независимыми и совместными событиями, в соответствии со статистической теорией прочности наиболее слабого звена запишем [c.101]

Теория трещинообразования и дислокационная теория разрушения достаточно сложны для решения практических задач ОМД различные методы статистической теории прочности трудоемки и ограничены областью использования. Поэтому в теории и практике ОМД используется феноменологический подход, основанный на методах механики сплошной среды с идеализированной моделью металлов. [c.16]

В статистической теории прочности предполагается, что разрушение наступает при совмещении по месту расположения максимального напряжения и наиболее ослабленного сечения. [c.290]

Функция повреждения материала в цитированных работах вводится формально, без конкретной связи с физическими свойствами микроструктуры материала. Физический смысл функции повреждения может быть выяснен на основе статистической теории прочности [11]. Ее можно трактовать как вероятность разрушения частицы микроструктуры. [c.5]

В Основе этой теории лежит статистическая теория прочности наиболее слабого звена . Допустим, что имеется цепь из п звеньев (образцов), соединенных последовательно и нагруженных напряжением а (рис. 3.7, а). События, заключающиеся в разрушении отдельных звеньев, будем считать независимыми, т. е. вероятность разрушения /-го звена не зависит от факта наступления разрушений в каком-либо другом звене или в группе звеньев. Обозначим вероятность разрушения /-го звена при действии напряжения а—Pi (а). Эту функцию от а можно рассматривать так же, как функцию распределения характеристики прочности звена, например, предела прочности а , если речь идет о статической прочности, ибо (а) — это одновременно вероятность того, что прочность меньше или равна а, т. е. [c.60]

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПРОЧНОСТИ — результаты изучения различных вопросов деформации и разрушения е учетом неоднородности этих процессов на основе представлений и методов матема-тич. и физич. статистики. При этом вместо детерминированных (вполне определенных по величине и направлению) сопротивлений тела вводятся представления о случайных величинах механич-. св-в, вызванных неоднородностью состава и структуры всех реальных твердых тел. Поэтому [c.249]

Наиболее уязвима с точки зрения термомеханического разрушения поверхность активного элемента как благодаря наличию растягивающих напряжений на ней (табл. 4 и рис. 1.10, а), по отношению к которым предел прочности стекла меньше, чем к сжимающим, так и присутствию более многочисленных (сравнительно с объемом) дефектов (микротрещин, сколов и других), создающих значительную неравномерность действующих на материал локальных напряжений. В соответствии с представлениями статистической теории прочности хрупких тел прочность элементов определяется наибольшим местным напряжением при независимом и случайном распределении дефектов различной [c.26]

Рассматривая статистические теории прочности, следует учитывать сложный характер проявления статистических закономерностей при различных физических процессах, лежащих в основе разрушения. В качестве примера назовем работу [269], в которой было показано, что в том случае, когда разрушение происходит путем ослабления сечения порами при условии несущественного влияния концентрации напряжений на процесс окончательного разрушения, можно наблюдать повышение предельных напряже-ший с увеличением площади поперечного сечения образцов, что противоречит общепринятой точке зрения по этому вопросу, предполагающей, что учет статистических эффектов всегда приводит к снижению расчетных характеристик прочности с увеличением размеров исследуемых образцов. [c.62]

В соответствии со статистической теорией прочности критерий подобия усталостного разрушения LIG имеет следующий смысл если образец, модель и деталь имеют различные значения I и G, но отношения L/G у них совпадают, то будут совпадать и функции распределения пределов выносливости, выраженные через максимальные напряжения в зоне концентрации. Таким образом, по результатам усталостных испытаний образцов и моделей можно найти функцию распределения пределов выносливости натурной детали. [c.96]

Одним из основных положений статистической теории прочности хрупких тел является то, что распределение дефектов в образце испытуемого материала подчиняется закономерностям статистики, причем принимается, что разрушение каждого образца начинается с наиболее опасного дефекта при критическом напряжении, равном теоретической прочности хрупкого тела. [c.26]

Разрушение лазерных элементов зарождается на боковой поверхности благодаря как наличию растягивающих напряжений, по отношению к которым предел прочности стекла меньше, чем по отношению к сжимающим, так и наличию дефектов (микротрещин, выколов [15]). Общее число этих дефектов растет с увеличением площади боковой поверхности, что приводит к уменьшению прочности. Статистическая теория прочности хрупких материалов дает зависимость (16] [c.124]

Приведем последнее замечание, иллюстрирующее сложность явления разрушения. Если испытать на растяжение или изгиб цилиндрические образцы из одного и того же хрупкого материала (например, из фарфора), но различных размеров, то, как установлено экспериментаторами, прочность на разрыв оказывается тем меньшей, чем больше размеры образца. Аналогичные наблюдения были проведены при сравнении прочности на разрыв геометрически подобных цилиндрических стержней различных размеров, полученных путем механической обработки из одной и той же выплавки мягкой стали ). Вопрос о том, влияют ли размеры геометрически подобных образцов на их прочность при растяжении или изгибе для материалов, деформирующихся до разрушения лишь упруго, является пока открытым ввиду крайней трудности получения однородных образцов разных размеров (например, из таких материалов, как плавленый фарфор). С той же трудностью приходится сталкиваться и в отношении образцов, вырезанных из мягкой стали илп другого пластичного металла, предварительно подвергнутого холодной или горячей обработке—прокатке или ковке. Постулируя возможность существования масштабного фактора , влияющего на величину временного сопротивления хрупких материалов (как плавленый фарфор), В. Вейбулл ) развил статистическую теорию прочности материалов, которая объясняет понижение прочности крупных образцов по сравнению с мелкими тем, что для крупных образцов существует относительно большая вероятность образования различных трещин и дефектов. К тому же типу явлений следует отнести также и предполагаемое влияние пространственного градиента напряжений на прочность образцов, подвергнутых чистому изгибу или кручению. [c.216]

Наиболее строгой и перспективной, по-видимому, является единая статистическая теория прочности С. Д, Волкова [57], устанавливающая общий статистический критерий прочности в виде некоторого допуска на вероятность развития процесса разрушения. В отличие от многих авторов С. Д. Волков рассматривает материал пе в виде набора частично связанных между собой зерен поликристалла, а как сплошную поликристаллическую среду. Это позволи-ло ему сформулировать теорию прочности для произвольного напряженного состояния. Полученные уравнения удовлетворительно описывают разрушение некоторых технических материалов [46 57, 429]. [c.131]

Установлено, что при оценке термостойкости хрупких металлов следует принимать во внимание особенности их разрушения, учитываемые статистическими теориями прочности, математические выражения которых основываются на фактическом распределении напряжений, обусловленном распределением температур, зависящим от теплофизических характеристик материала, формы и размера образца и условий его испытания. Иллюстраций 6. [c.487]

Статистическая теория прочности хрупких тел основывается на гипотезе слабого звена. Физически картина гипотезы достаточно ясна разрушение происходит по слабому месту и чем больше размеры образца, тем возможнее вероятность встречи в нем более опасного дефекта и ниже прочность. К теориям слабого звена относят статистическую теорию хрупкой прочности [c.156]

Как правило, распределения пределов прочности стеклопластиков ограничены некоторым значением напряжения = и (минимальной границей прочности). Функция п (а), определяющая количество дефектов в единице объема, приводящих к разрушению, согласно статистической теории прочности В. Вейбулла равна [c.41]

Основная особенность статистического критерия прочности заключается в том, что вызывающими разрушение считаются не макроскопические, а микроскопические напряжения. Разрушение на каком-либо участке структуры (образование микротрещины) наступает при достижении растягивающим напряжением II рода критической величины Зр, равной сопротивлению разрушению II рода на этом участке. В статистической теории прочности доказывается, что вероятность микроскопического разрушения максимальна в том сечении макро-элементарного объема среды (поликристаллического образца), где действует максимальное главное напряжение 1 рода Поэтому распределение случайных величин и 5р рассматривается именно в этом сечении. Макроскопическое разрушение наступает при условии, что вероятность разрушения достигла критического значения зависящего от свойств материала. При этом главное напряжение [ (если i= 0) или [ Og [ равно технической характеристике макроскопического разрушения при данном напряженном состоянии > 0. Таким образом, то, что в технических критериях разрушения принимается за основу, в статистическом критерии является следствием микроскопического механизма разрушения. [c.51]

Для описания влияния концентрации напряжений, размеров и формы поперечного сечения и вида нагружения на предел выносливости детали и его рассеяние предложено использовать статистическую теорию подобия усталостного разрушения, основу которой составляет статистическая теория прочности наиболее слабого звена В.Вейбулла [10]. [c.69]

Теория долговечности, строящая выводы на статистических данны.х. в сущности приложима к изделиям массового производства и в гораздо меньшей степени — к изделиям мелкосерийного и тем более единичного выпуска. В описанной выше трактовке теория долговечности исходит с феноменологических позиций, оперируя цифрами достигнутой долговечности. Гораздо большее значение имеет разработка методов повышения долговечности. Здесь на первый план выдвигается за/гача изучения физических закономерностей разрушения, износа и повреждения деталей (в зависимости от вида нагружения, свойств материала, состояния поверхностен и т. д.). Задачи эти настолько дифференцированы и специфичны, что вложить их в рамки общей теории долговечности едва ли возможно. Они решаются методами теории прочности, теории износа, а главным образом целенаправленной конструкторской и технологической работой над повышением долговечности. [c.28]

Высокая прочность современных волокнистых композитов в направлении армирования хорошо известна и широко используется. Этого нельзя сказать об уровне понимания механизмов разрушения при растяжении и влияния на них свойств составляющих композит материалов. Однако существует ряд методов, учитывающих отдельные важные аспекты процесса разрушения, на основании которых можно создать рациональную теорию разрушения композитов при растяжении в направлении волокон. Показано, что прочность композита, состоящего из пластичных фаз, определяется из прочности волокон арматуры посредством правила смесей ). При вычислении этим методом прочности композита с хрупкими волокнами возможны ошибки, связанные со статистической природой прочности волокон и с эффектами, возникающими из-за значительного различия в модулях упругости волокон и матрицы. [c.39]

Феноменологический и физический пути построения критериев. Описанный выше подход к построению критерия для оценки границы перехода материала в предельное состояние имеет чисто феноменологический характер, никак не связанный с дискретностью строения материи поэтому и сами критерии имеют чисто феноменологический характер. В отличие от феноменологического, мыслим и физический подход к решению проблемы. Однако даже в случае линейного напряженного состояния или чистого сдвига теоретически находить характеристики, определяющие переход материала в предельное состояние, удается лишь для монокристаллов идеальной структуры. В случае же наличия многообразных дефектов структуры монокристалла, а тем более в случае поликристаллического тела (металла), проблема до сих пор не разрешена надежно даже для отмеченных выше элементарных однородных напряженных состояний. В настоящее время предпринимаются многочисленные попытки в направлении построения физических теорий с использованием методов математической статистики и теории вероятностей, к сожалению, пока далекие от возможности непосредственного широкого их использования в практических расчетах. Больше других удалось исследовать вопросы хрупкого разрушения, в том числе рассмотреть масштабный фактор и изменчивость прочности, а также явление усталости. Однако будущее принадлежит именно статистическим теориям, описывающим физику явления с единых позиций. [c.539]

Было показано, что в случае испытания сталей обычной прочности в условиях осевого нагружения масштабный эффект не имеет [места, так что статистическая теория, как теперь установлено, неприемлема. Это может быть объяснено тем, что или дефекты не дают ослабляющего эффекта (вследствие того, что каждый дефект окружен пластической зоной или из-за полного отсутствия дефектов), или же дефект критической величины, являющийся причиной разрушения, находится в каждом малом объеме материала, давая, таким образом, равную прочность при всех размерах. С другой стороны, известно, что дефекты больших размеров влияют на усталостные характеристики высокопрочных алюминиевых сплавов и, вероятно, также сверхпрочных сталей и поэтому статистический анализ их влияния, весьма вероятно, будет давать реальные результаты. [c.55]

Статистическая теория подобия усталостного разрушения в изложенной далее форме дает описание влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы поперечного сечения и вида нагружения на характеристики сопротивления усталости, определяемые по условию появления первой макроскопической трещины усталости. Характеристики прочности на стадии развития усталостной трещины и окончательного разрушения описываются методами механики разрушения (см. разд. 2). [c.59]

По современным представлениям причина понижения сопротивления хрупкому разрушению о увеличением сечения заключается в большей вероятности появления неоднородностей и слабых мест у образцов больших размеров. Согласно статистической теории хрупкого разрушения [14], нарушение прочности материала зависит от местного напряжения в точке, где встречается наиболее опасный дефект структуры. В теле имеется весьма большое количество дефектов различной степени опасности, которые подчиняются некоторому статистическому распределению ( 7.5). Чем крупнее тело, тем больше вероятность обнаружить первичный элемент низкой прочности и тем ниже прочность тела в целом. Если напряжения распределены по объему неравномерно, то существенное значение приобретает объем той части тела, где напряжения относительно велики. С точки зрения статистической теории хрупкого разрушения неважно, какое происхождение имеют дефекты существенно лишь, что прочность тела целиком зависит от прочности наиболее дефектного элемента и что свойства первичных элементов подчиняются некоторому распределению вероятностей. [c.248]

Статистическая теория хрупкого разрушения позволяет количественно обосновать влияние абсолютных размеров тела на его прочность. В частности, имеются оценки математического ожидания сопротивления разрушению R в зависимости от объема образца V при однородном растяжении [141 [c.248]

Третий, статистический, фактор свя-. зан со статистической природой процесса усталостного разрушения. Из-за различной ориентации и очертания зерен, наличия различных фаз, включений, дефектов и т. п. зерна металла напряжены неодинаково. С увеличением напряженного объема количество дефектов и опасно напряженных зерен увеличивается,, что приводит к увеличению вероятности разрушения, а следовательно, и к фактическому снижению прочности, что вытекает из статистической теории усталостной прочности (см. гл. 6). [c.132]

Для решения этой задачи большую роль сыграли различные варианты статистических теорий прочности [1, 4, 14, 97]. Статистическая теория прочности наиболее слабого звена , предложенная Вейбуллом [97], позволила описать влияние абсолютных размеров образцов и неоднородности распределения напряжений на характеристики сопротивления хрупкому разрушению. Статистическая теория прочности Н. Н. Афанасьева [1 дала возможность охарактеризовать влияние конструктивных факторов на средние значения пределов выносливости деталей машин. [c.59]

Так называемые статистические теории прочности были разработаны первоначально в целях описания результатов испытаний на усталость и предсказания прочности элементов машин, находящихся под действием переменных нагрузок. Краткие сведения об усталости были сообщены в одном из параграфов предпоследней главы ( 19.10). Здесь мы заметим, что результаты испытаний обнаруживают большой разброс, и поэтому современная точка зрения на расчет изделий состоит в том, что мы не можем с абсолютной достоверностью гарантировать прочность изделия, а можем лишь утверждать, что вероятность его разрушения достаточно мала. В основе одной из таких статистических теорий лежит гипотеза слабого звена. Существо этой гипотезы состоит в следующем. Тело мыслится составленным из большого числа структурных элементов, каждый из которых имеет свою локальную прочность. Разрушение всего тела в целом происходит тогда, когда выходит из строя хотя бы один структурный элемент. Для массивных тел такое предположение чрезмерно упрощает фактическое положение дел для разрушения тела как целого, вероятно, необходимо, чтобы вышла из строя некоторая группа элементов, именно так строятся более сложные и совершенные теории. Но для моноволокна гипотеза слабого звена правильно отражает существо дела. Прямое микроскопическое обследование поверхности волокна — борного, угольного или иного — показывает, что на волокне всегда имеются разного рода дефекты — мелкие и крупные. Эти дефекты расположены случайным образом. Прочность образца волокна длиной I определяется прочностью его наиболее слабого дефектного места и, таким образом, является случайной величиной. Результаты испытаний партии из некоторого достаточно большого числа волокон п представляются при помощи диаграмм, подобных изображенной на рис. 20.3.1. Число волокон, разорвавшихся при напряжен1[и, ле- [c.689]

Макроскопическое и микроскопическое изучение формы осколков (осколки имели удлиненную в.направлении приложения нагрузки форм О и строения изломов доказывают одинаковый механизм первых трех типов разрушений. Различие в дробности разрушения объясняется, вероятно, большей равномерностью напряженного состояния в микрообразцах в сравнении с макрообразцами (30X30X30 мм) за счет дефектов поверхности. Сказанное согласуется со статистической теорией прочности. [c.67]

Для описания влияния конструктивных факторов (концентрации напряжений, масштабного фактора, формы поперечного сечения, вида нагружения) на средние значения и коэффициенты вариации пределов выносливости деталей была разработана [5] статистическая теория подобия усталоетного разрушения, в основе которой лежит статистическая теория прочности наиболее слабого звена Вейбулла. Различные варианты статистической теории прочности были разработаны Н. Н. Афанасьевым, В. В. Болотиным, С. Д. Волковым и другими авторами. [c.152]

Применение вероятностных методов к исследованию процессов разрушения композитов с волокнами, имеющими существенный разброс прочностных свойств, обусловлено внутренней структурой этих материалов. Статистические теории прочности композитов, как правило, опираются на развитые В.А. Вейбуллом [27] представления о существовании статистического распределения механических свойств отдельных структурных элементов материала. [c.33]

Предложено три объяснения продольного разрушения по поверхностям, перпендикулярно которым растягивающие напряжения отсутствуют, или разрущения от удлинения согласно II теории прочности критерием хрупкого разрушения путем отрыва, независимо от напряженного состояния, является характерная для данного материала величина положительного упругого удлинения теория каверн и статистическая теория прочности (см. гл. 12). Хотя II теория прочности кажется противоречи- [c.205]

Чечулин [55], критически проанализировав основные положения статистической теории прочности, предложенной Вейбул-лом [55], Конторовой и Френкелем [56], па основе более физически строгой теории и использования теоретически лучше обоснованной функции распределения опасности дефектов, статистически распределенных по объему тела и ответственных за общее разрушение тела при его нагружении, дал новую формулу расчета хрупкой прочности материалов. Формула Вейбулла оказалась частным случаем этой формулы и справедлива, когда количество дефектов в объеме тела велико. [c.26]

Важным следствием определяющей роли дефектов в сопротивлении материалов разрушению является статистический характер прочности. Присутствие в фиксированном объеме тела дефектов разной степени опасности носит случайный характер. Согласно статистическим теориям прочности [85] разрушение происходит, когда среднее напряжение достигает порога прочности в на11более ослабленном сечении тела. Вероятность наличия в теле дефекта с пониженным сопротивлением разрушению возрастает с увеличением объема. Вследствие этого появляется зависимость средней прочности от размеров нагруженного тела, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. [c.221]

Теперь допустим, что при технологическом процессе иди в течение предшествующей эксплуатации в конструкции могут возникнуть более опасные дефекты, чем металлургические. Для получения функций распределения согласно второму подходу требуется представительная выборка из некоторого числа п соответствующих конструкций, при этом прогноз относительно прочности одной конкретной конструкции оказывается уже вероятностным. Поэтому практически указанный подход может быть применен лишь к сравнительно малоценным изделиям массового производства, для уникальных же или дорогих конструкций его использовать невозможно. В этом случае может оказаться единственно возможным первый подход, позволяющий, например, путем анализа сравнительно небольшого числа поломок установить примерную величину и расположение дефектов, вызывающих разрушение. При этом следует подчеркнуть, что технологические и эксплуатационные дефекты могут совершенно исказить даже обычный характер масштабного эффекта (например, в более крупных изделиях прочность может быть больше). В дальнейшем эти дефекты исключаются из рассмотрения и под прочностью будет пониматься обычная металлургическая прочность. Следует отметить также условный характер разделения дефектов по происхождению. Для количественного описания стохастических закономерностей прочности предложен ряд статистических теорий. Основные принципы статистической теории прочности для микроскопически неоднородных хрупкоразрушающихся тел были сформулированы на основе экспериментальных наблюдений А. П. Александровым и С. Н. Журковым (1933). Их можно описать следующими положениями. Распространение неоднородности свойств (дефектов) по объему хрупко-разрушающейся среды равновероятно. Момент разрушения наиболее слабого элемента тела совпадает с разрушением тела в целом. Прочность образца, вырезанного из такого тела, определяется наиболее опасным дефектом из всех присутствующих в его поверхностном слое. [c.401]

Параметры предельных поверхностей макроскопического разрушения при однократной нагрузке определяются в статистической теории прочности [2] по данным испытаний материала для различных соотношений между главными напряжениями 1 рода. Аналогично можно найти параметры уравнений (10). Однако методика усталостных испытаний при сложном напряженном состоянии связана с большими трудностями, чем методика испытаний при однократном нагружении. Поэтому целесообразно по возможности сократить число параметров, определяемых по разультатам усталостных испытаний в условиях сложного макроскопического напряженного состояния (микроскопическое напряженное состояние является сложным во всех случаях, в том числе и в тех, где макроскопическое напряженное состояние представляет собой простое растяжение или сжатие). [c.56]

Теория Гриффиса дает объяснение так называемому масштабному эффекту, наблюдаемому при хрупком разрушении. Этот эффект заключается в том, что разрушающее напряжение для образцов малого размера выше, чем для больших образцов, и крупные изделия разрушаются при напряжениях значительно меньших, чем те, которые можно было бы счесть допускаемыми на основании лабораторных опытов иад образцами из того же материала. Размеры микротрещин, имеющихся внутри материала, различны, распределение их случайно и подчинено законам статистики. Более крупные трещины встречаются редко, тогда как для начала разрушения по теории Гриффиса достаточно, чтобы было очень немного трещин, длина которых превышает критическую. Вероятность нахождения таких трещин в теле значительного объема больше, чем в теле малых размеров. Эти соображения привели к развитию многочисленных статистических теорий прочности, в которых величина разрушающего напряжения и зависимость ее от размеров оцениваются при помощи теории вероятностей. [c.408]

Статистическая теория прочности наиболее слабого звена н градиентная теория масштабного эффекта формула построена на основе нового критерия подобия L/G усталостного разрушения, где L — часть периметра опасного поперечного сечения, прилегающая к зонам максимальных напряжений а — новая характеристика материала, зависящая от его чувствительности к концентрации напря- жений и абсолютных размеров поперечного сечения образцов. Формула приведена для гладких образцов [406, 851] [c.161]

Проявление масштабного фактора тесно связано с влиянием состояния поверхности. В частности, длительное травление стекла плавиковой кислотой, удаляющее наружный слой и создающее идеально ровную поверхность, приводит к резкому снижению вероятности существования на поверхности опасных дефектов, и согласно статистической теории дефектов должно наблюдаться повышение прочности массивных образцов до прочности тонких стеклянных волокон. Эксперимент полностью подтверждает это предположение. ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ Й СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НА ПРОЦЕССЫ РАЗРУШЕНИЯ. Состояние поверхности — один из важнейших факторов, влияющих на результаты механических испытаний образцов в лабораторных условиях. Наличие небольших выступов и впадин на плохо обработанной поверхности приводит к повышению концентрации напряжений. Поверхностные неровности могут играть роль хрупких трещин и значительно снижать определяемые испытаниями прочностные характеристики металла. Например, хрупкие в обычных условиях кристаллы каменной соли становятся пластичными, если при испытании их погрузить в теплую воду, растворяющую дефектный поверхностный слой (эффект Иоффе). Тщательная полировка поверхности металлических образцов приводит к увеличению измеряемых при растяясенпи характеристик прочности и пластичности. [c.435]

Широко известно значение статистических методов для оценки прочности конструкций. Статистическая теория разрушения должна быть также отнесена к механике разрушения, хотя сейчас, пожалуй, изощренность теоретиконвероятностпого анализа комбинируется с довольно примитивными механическими моделями, что объясняется трудностью предмета. [c.12]

Настоящая книга является одним из 8 томов энциклопедического издания Композиционные материалы . Она содержит обзорные статьи известных зарубежных ученых по проблемам разрушения при кратковременных и длительных нагрузках. В ней рассматриваются хрупкие композиты на основе керамических и полимерных матрдц, композиты с металлической матрицей, слоистые композиты. Показано влияние различных структурных и физических параметров материалов на прочность и характер разрушения. Подробно излагаются некоторые статистические теории разрушения. [c.4]

Появление в данном контексте математических моделей, связанных со статистическими методами, вызвано двумя причинами (1) зависимостью прочности волокон от ИХ длины (рис. 21) и (2) последовательным возникновением разрывов волокон с ростом приложенной нагрузки вплоть до накопления в некотором сечении слоя критического числа разрывов, вызывающего полное разрушение. Ранние работы по статистической теории [59] следовали развитой Дэниэлсом [15] теории пучков (см. также [70, 5]). Применение теории пучков к прочности слоя требует определения локальной неэффективной длины волокон, т. е. длины заключенного в матрицу участка волокна, дальше которого в волокне может быть достигнуто полное напряжение, как в неразорван-ном волокне. Для более детального знакомства с понятием неэффективной длины отсылаем читателя к работе [48]. В нашем последующем изложении будем следовать анализу, данному в [47]. [c.131]

Основная цель данной главы состоит в освещении фундаментальных основ изменчивости и масштабного эффекта прочности хрупких и вязких однофазных материалов и особенно пластиков, состоящих из жестких, хрупких армирующих материалов, погруженных в растяжимые матрицы. Вследствие этого не будет возможности охватить во всех деталях многие интересные достижения в более традиционных аспектах разрушения композитов. Интересующемуся читателю можно рекомендовать некоторые другие главы данного тома и дополнительно следующие обзоры по прочности композитов Келли [15] — общее введение в теорию прочности волокнистых композитов Кортен [7, 8] — детальное обсуждение вопросов прочности пластиков, армированных стеклянными волокнами Розен и Дау [31] и Тетельман [35] — детальные обсуждения некоторых вопросов прочности композитов и подходов механики разрушения к разрушению композитов Тьени [34] — сборник статей различных исследователей, в которых представлено много примеров структуры и статистических особенностей разрушения отдельных композитов, таких, как бетоны, пенопласты, и неориентированных матов, таких, как бумага. [c.167]

Поскольку особенностью хрупких материалов является разрушение их без предварительных пластических деформаций, можно считать, что разрушения вызывают максимальные напряжения термоупругости. Следует оговориться сразу, что существует статистическая теория Мэйсона и Смита [2], которая на основе теорий статистической прочности Вейбелля [3] предполагает, что разрушение хрупких материалов наступает не в момент максимальных напряжений, а в момент так называемой максимальной опасности разрушения, обусловливаемой как величиной напряжения, так и величиной объема, находящегося в напряженном состоянии. При этом находится напряженное состояние образца, соответствующее максимальной вероятности разрушения. Наши эксперименты по испытаниям металлокерамических материалов, а также работы Мэнсона и Смита [2] показывают, что заметные расхождения между теорией максимальных напряжений и теорией максимальной опасности разрушения имеют место при значениях критерия Био В1 > 1 -У 2. [c.350]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...