Механика разрушения и прочность твердых тел

Механика разрушения и прочность твердых тел [c.7]

Анализ процессов разрушения материалов на микроуровне предполагает использование методов исследования, основанных на физическом металловедении и физике прочности. При этом модели физики и механики микроразрушений позволяют связать модели сплошных сред и прочность твердых тел с параметрами и дефектами строения кристаллической решетки, а также с микроструктурными особенностями твердых тел [37, 73, 74, 148, 161, 165, 266]. В этой главе мы отошли от механики сплошной бесструктурной среды и рассматриваем реальные материалы с учетом их атомарного строения. [c.17]

Аналитическое изучение процессов деформации и разрушения горных пород основывается на использовании известных методов теорий упругости, пластичности и прочности твердых тел. В основе этих методов механики сплошной среды лежат модельные представления, установленные эмпирическим путем при механических испытаниях различных материалов и определенным образом формализованные. Физические представления о деформации и разрушении твердых тел практически используются лишь для качественного обоснования феноменологических моделей твердых тел. [c.14]

Настоящая монография является одной из попыток среди такого рода работ подойти к проблеме разрушения, базируясь на системном подходе, лежащем на стыке механики деформируемого твердого тела, механики разрушения и физики прочности и пластичности. В книге изложены разработанные авторами физико-механические модели хрупкого, вязкого и усталостного разрушений, позволяющие анализировать повреждение материала при сложном нагружении в условиях объемного напряженного состояния. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Кроме того, в работе рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. [c.3]

В настоящей книге излагается предложенный авторами второй путь — физико-механическое моделирование процессов разрушения металлических материалов (правая часть схемы на рис. В.1), который наиболее продуктивно может применяться для анализа прочности и ресурса конструкций, работающих в сложных термосиловых условиях нагружения. Физико-механическое моделирование процессов разрушения материалов и элементов конструкций основывается на системном подходе к проблемам механики сплошной деформируемой среды, механики разрушения и физики прочности твердого тела. Данный подход позволил рассмотреть в органическом единстве задачи [c.9]

Механика разрушения, или теория трещин, как составная часть науки о прочности твердого тела образовалась сравнительно недавно (примерно, в последние 20 лет), и занимается она изучением законов разделения твердых тел на части под действием внешних силовых факторов и других причин. [c.727]

Все перечисленные выше вопросы относятся к механике твердого тела. Однако материал, из которого изготовляют части машин и сооружений, обладает упругостью, поэтому при нагружении устройства силами эти его части испытывают деформации, которые могут оказаться чрезмерными. Кроме того, при этом могут возникать недопустимые вибрации. В частях машин внутренние напряжения, сопутствующие деформациям, могут оказаться настолько большими, что приведут к их разрушению. Поэтому вопросы механики и прочности упругого тела занимают весьма важное место в нашем курсе. [c.6]

Теоретической базой для развития методов оценки трещиностойкости материалов послужила линейная механика разрушения, которая берет начало от работ Гриффитса. На основании энергетического подхода он впервые показал, что причиной резкого несоответствия реальной и теоретической прочности твердых тел может служить наличие в них малых дефектов (трещин), способствующих возникновению концентрации напряжений, достигающих в локальных объемах теоретической прочности. В развитие идеи Гриффитса Ирвин показал, что эти локальные напряжения в самом общем случае отрывного нагружения тела с трещиной пропорциональны так называемому коэффициенту интенсивности напряжений К, который записывается в виде [c.328]

Сопротивление материалов — наука о прочности твердых тел, находящихся под действием внешних сил в реальных условиях, об их сопротивлении деформации и разрушению. В сопротивлении материалов излагаются методы расчета элементов конструкций и деталей машин на прочность и деформируемость. Это, следовательно, раздел механики твердого деформируемого тела. [c.7]

Классическая (статическая) механика разрушения в основном завершила этап своего формирования как наука о прочности твердых тел. Ее современное состояние наиболее полно изложено в многотомных обобщающих монография с [238, 320]. Имеется значительное число изданных на русском языке учебников [43, 116, 285, 292, 341, 389] и монографий [14, 53, 258, 284, 297, 349, 399], посвященных изложению теории и приложениям статической механики разрушения. В этих работах, а также в обзорах [27, 148, 328 и др.] приведена обширная библиография по различным вопросам механики разрушения. Назовем работы, в основном монографии, в которых излагаются более специальные вопросы механики разрушения твердых тел с трещинами, где, как правило, имеется достаточно полная библиография по затронутым в них проблемам.. [c.14]

Сопротивление материалов — это азбука расчетов на прочность. Имеется много более сложных дисциплин, также изучающих прочность теория упругости, теория пластичности, теория ползучести, теория оболочек, механика разрушения и др. Если теоретическая механика рассматривает абсолютно твердые тела, то в сопротивлении материалов учитывается, что элементы конструкций под действием внешних сил изменяют свою форму и размеры, т. е. деформируются. [c.14]

Без преувеличения можно сказать, что книга Ю, Н. Работнова к настоящему времени является лучшей среди подобных ей книг как у нас в стране, так и за рубежом. Впервые с единых позиций в ней дается изложение основ всех главных разделов механики деформируемого твердого тела. Книгу отличает компактность изложения, достигаемая за счет широкого применения таких эффективных методов исследования, как вариационные принципы, тензорные исчисления, теория функций комплексного переменного, интегральные преобразования и т. д. Этому также способствует и оригинальная трактовка теории напряжений. Естественно, что, представляя проблему во всем ее многообразии (стержни, пластинки, оболочки, пространственные тела, упругость, пластичность, ползучесть, наследственность, устойчивость, колебания, распространение волн, длительная прочность, разрушение), автор сконцентрировал внимание на принципиальных вопросах. Тем не менее книга снабжена достаточно большим количеством примеров расчета, для того чтобы читатель мог составить представление о практических возможностях теории. [c.9]

Как уже отмечалось, первым, кто практически использовал эти положения, был сотрудник Авиационного исследовательского центра в Фарнборо А. А. Гриффитс (1893—1963). Его работы имели революционизирующее значение для всего последующего развития механики разрушения, особенно статья Явление разрушения и течения твердого тела , которая была им опубликована 26 февраля 1920 г. А. А. Гриффитс писал Можно сделать общий вывод о том, что недостаточная прочность изотропных твердых тел, с которой обычно приходится встречаться, вызвана присутствием нарушений сплошности или дефектов, основные размеры которых велики по сравнению с межмолекулярным расстоянием. Эффективную прочность технических материалов можно повысить по крайней мере в 10—20 раз, если удастся устранить подобные дефекты . Гриффитсу было только 27 лет, известностью он не пользовался и его статья прошла почти незамеченной. К тому же подход Гриффитса к проблеме разрушения был совершенпо нетрадиционным, и хотя с тех пор прошло почти 70 лет и концепции механики разрушения воплотились во впечатляющих достижениях соврс.менной техники, даже сейчас лшогие не [c.80]

Рассмотрены процессы повреждения и разрушения материалов и элементов конструкций и формулировки критериев разрушения на основе подхода, включаюшего механику деформируемого твердого тела, механику разрушения и физику прочности и пластичности. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. Основу книги составили результаты, полученные авторами. [c.2]

Редактор и автор отдельных глав книги проф. С. Атлури является директором Центра по развитию вычислительной механики в Технологическом институте Джорджии (США). Одному из авторов (Г. П. Н.) настоящего предисловия довелось работать в этом центре в 1985—1986 академическом году. В центре всего два постоянных сотрудника — директор и секретарь. Остальные 10—12 человек — это аспиранты и научные работники, прибывающие из разных стран с краткими и продолжительными визитами для проведения исследований. Большинство из них занимается разработкой вычислительных алгоритмов для решения задач механики деформируемого твердого тела и реализацией этих алгоритмов на ЭВМ. Думается, что активное сотрудничество проф. С. Атлури со многими учеными способствовало появлению хорошей книги, знакомство с которой будет полезно не только специалистам по механике разрушения (и вычислителям, и экспериментаторам), но всем, чьи профессиональные интересы соприкасаются с проблемами прочности. [c.7]

Бурное развитие техники ставит перед механикой разрушения ряд новых задач. К ним относится, например, проблема влияния на прочность твердых тел облучения (пучки нейтронов, мош,ное фотоизлучение, электромагнитные волны высокой частоты и т. д.). Остановимся весьма кратко на тех аспектах этой проблемы, которые наиболее важны для механики хрупкого разрушения. [c.512]

Механика разрушения изучает деформирование тел с трещинами, закономерности развития трещин и те условия (критерии), которые приводят к их распространению. Последние два десятилетия исследования по механике разрушения находятся в центре внимания многих ученых — механиков, физиков, физико-химиков, материаловедов и других исследователей, изучающих проблемы прочности твердых тел. Использование разнообразных конструкционных материалов в авиационной и космической технике, в мощных энергетических установках и судостроении при экстремальных условиях их работы — высоких уровнях нагружения и температуры, поиски путей повышения прочности и эксплуатационной надежности многих современных конструкций придают этой лроблеме особую актуальность. [c.3]

Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., с. С использованием простых моделей изложены основные идеи, положенные в основу описания различных процессов раарушения твердых тел. Рассмотрены основы линейной механики разрушения, вязкое разрушение при повышенных температурах, идея введения кинетических уравнений для описания явлений ползучести и длительной прочности, методы описания нелинейной наследственности. Уделено внимание некоторым современным проблемам разрушения композитных материалов. Для научных сотрудников, инженеровГ аспирантов и студентов, интересующихся проблемами прочности твердых тел. Ил. 52, Библиогр. 22 назв. [c.2]

Исследования последних лет в области механики и физики твердого тела привели к разработке надежных критерие1в оценки склонности металла к хрупкому разрушению и установлению новых важных закономерностей распространения трещин при действии циклических и статических нагрузок, а также к -разработке новых методов упрочнения металлов и сплавов с целью повышения их конструкционной прочности. [c.5]

В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных анализу прочности и долговечности материалов и элементов конструкций. В ряде публикаций проблема прочности и разрушения рассматривается с феноменологических позиций— на базе концепций механики деформируемого твердого тела. К другому направлению относятся работы по развитию физики прочности и пластичности материалов, в которых анализ рузрушения проводится на атомарном и дислокационном уровнях, т. е. на микроуровне. В этих исследованиях весьма затруднительно включение в параметры, управляющие разрушением, таких основных понятий механики, как, например, тензоры деформаций и напряжений или жесткость напряженного состояния. Поэтому в последнее время интенсивное развитие получило направление, которое пытается соединить макро- и микроподходы при описании процессов повреждения и разрушения материала и формулировке критериев разрушения. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...