Критерии механики разрушения устойчивости трещин

Критерии механики разрушения устойчивости трещин [c.286]

Локальная потеря устойчивости — основной вид разрушения при сжатии слоистых композитов с зонами расслоения. Когда слоистый композит с расслоением подвергается действию сжимающей нагрузки, в зонах расслоения наблюдается, как показано на рис. 3.48, локальная потеря устойчивости (выпучивание) [36]. Выпучивание обусловлено высокой концентрацией межслойного напряжения на фронте расслоения (вершине трещины) далее при возрастании нагрузки область выпучивания увеличивается до критического размера, после чего наступает общая потеря устойчивости нагружаемой пластины. Обычно это происходит при нагрузке, намного меньшей прочности при сжатии неповрежденного композита, или нагрузки общей потери устойчивости пластины. Существует несколько расчетных моделей, позволяющих прогнозировать рост зоны выпучивания и влияние различных параметров на распространение расслоения [36—38]. В этих моделях используется либо критерий прочности, либо критерий механики разрушения (скорость высвобождения энергии деформирования). Однако из-за сложности задачи, обусловленной такими факторами, как геометрия зоны расслоения, толщина композита после появления [c.182]

Феноменологические характеристики прочности технических материалов разделяются по уровням рассмотрения на два основных класса — прочность материалов без макроскопических трещин и прочность материала с макроскопическими трещинами. В первом случае обычно испытываются геометрически гладкие образцы. Эти исследования приводят к построению различных поверхностей разрушения и критериев текучести. Во втором случае проверяются условия устойчивости роста трещин в образце. Подобные исследования ведут к развитию механики разрушения. [c.207]

Теоретический основой для прогнозирования показателей надежности в условиях накопления повреждений и развития трещин служит механика разрушения, главное направление которой - механика тел, содержащих трешины. Хотя первые классические работы по механике трещин были выполнены в 20-е годы, интерес к проблеме возник лишь в последние десятилетия, что вызвано по крайней мере двумя причинами. Во-первых, в течение длительного времени экспериментаторам не удавалось систематизировать и научно обобщить результаты испытаний материалов и конструкций при различных силовых, тепловых и прочих воздействиях. Появилась необходимость иметь более прочную теоретическую основу для описания механизмов разрушения, чем инженерные критерии прочности. Во-вторых, повысился технический уровень наблюдений над объектами в процессе эксплуатации, а также над объектами, пришедшими в аварийное состояние. Обнаружено, что во многих случаях узлы и конструкции продолжают успешно функционировать, несмотря на наличие в них усталостных трещин и других трещиноподобных дефектов. Трещины могут быть устойчивыми, их рост можно контролировать и прогнозировать. Чтобы обоснованно судить о возможности эксплуатации технических объектов с механическими повреждениями, надо было развивать механику разрушения. [c.40]

Обычно вязкость разрушения обшивки определяется экспериментально на неподкреп-ленных пластинах шириной порядка 1200 мм без устранения потери устойчивости (прогиба, выпучивания) пластины в зоне трещины. В тех случаях, когда линейная механика разрушения неприменима, в качестве критерия остаточной прочности используется предел текучести материала ао,2- [c.423]

Большинство металлов в отличие от хрупких стекол, исследованных Гриффитсом [1,2], обладают свойством пластичности, и поэтому вершины трещин, развивающихся в такого рода материалах, окружены зонами пластического течения, напряжения в которых конечны. Ирвин [3] и Орован [4] считали эти неизбежно возникающие зоны пластичности основными поглотителями энергии, предполагая, однако, что размерами зон пластичности можно пренебречь и что преобладающим в окрестности вершины является упругое распределение напряжений с асимптотикой Данное предположение оказалось основанием для распространения энергетического критерия устойчивости Гриффитса [1,2] на случай разрушения металлов н привело к бурному развитию линейной механики разрушения (ЛМР) в настоящее время. ЛМР применяется не только для анализа причин разрушения уже разрушившихся конструкций или поиска способов предотвращения разрушения, но и с успехом для выявления корреляции между напряженно-деформированным состоянием окрестности вершины трещины и скоростью распространения усталостной трещины [5], а также при исследовании коррозионного растрескивания. [c.49]

У думающего читателя, прочитавшего название этого параграфа, сразу возникнут несколько вопросов. Во-первых, если существует динамическая механика разрушения, то, наверное, есть еще и статическая механика разрушения Во-вторых, как же это согласуется с тем, что разрушение чаще всего происходит вследствие неустойчивого распространения трещины (т. е. является существенно динамическим процессом) О какой же механике разрушения шла речь до сих пор Нужно сразу признаться, что эти вопросы отнюдь не просты, и ответы на них далеко не очевидны Действительно, процесс разрушения характеризуется (по крайней мере на заключительной стадии) быстрым распространением магистральной трещины или семейства разветвленных трещин, т. е. является существенно динамическим. В описании этого процесса иа микро- и макроуровнях остается много неясного, и когда мы встречаем в литературе утверждение о том, что механика разрушения предоставляет необходимый аппарат для расчета прочности тел и конструкций, то подразумеваем так называемую квазистатическую механику разрушения, которая дает ответ на вопрос о том, является ли существующая магистральная трещина устойчивой или нет. В самом деле, квазистатическая механика разрушения разработана достаточно хорошо, по это лишь первое прибли кепие к описанию разрушения, позволяющее судить только о том, начнется катастрофический рост трещины или нет. Предмет же динамической механики разрушения значительно шире, чем квазиста-тической. Если в квазистатпческой механике разрушения формулируется только критерий неустойчивого распространения трещины, то в динамической механике разрушения р1ужио установить ряд критериев для старта, [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...