Динамические задачи механики разрушения

При решении динамической задачи механики разрушения необходимо исследовать ряд таких основных аспектов, как момент страгивания треш,ины, кинетика ее развития, т. е. определение траектории и СРТ. [c.242]

ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ [c.318]

В то же время при решении конкретных динамических задач механики разрушения, выдвигаемых практикой, возникает необходимость определения коэффициентов интенсивности напряжений в телах конечных размеров с трещинами. Как правило, для этого привлекаются различные численные методы и строятся численные алгоритмы решения указанных выше задач. [c.318]

Партон В. 3., Кудрявцев Б. А. Динамическая задача механики разрушения для плоскости с включением. — В кн. Механика деформируемых тел и конструкций. — М. Машиностроение, 1975. [c.675]

Решение динамических задач механики разрушения в силу их чрезвычайной сложности, стало возможным только в самое последнее время, благодаря развитию численных методов. [c.404]

Необходимость учета инерционных эффектов при расчете конструкций и сооружений с трещинами приводит к рассмотрению следующих основных динамических задач механики разрушения. [c.404]

Динамические задачи механики разрушения более сложны и разнообразны по сравнению со статическими. В таких задачах необходимо учитывать инерцию материала, вызванную динамическим действием нагрузки и (или) распространением трещины. При этом необходимо решать задачи динамической теории упругости при дополнительных граничных условиях на фронте трещины. Эти дополнительные гра- [c.16]

Дан краткий обзор результатов, полученных при решении динамических задач механики разрушения аналитическими методами. Рассмотрены задачи для полубесконечной и конечной трещин в плоскости при гармоническом и произвольном динамическом нагружении. Эти задачи являются тарировочными для более сложных задач, решаемых численными методами, и позволяют оценить влияние инерционных эффектов на коэффициенты интенсивности напряжений. [c.35]

При рассмотрении динамических задач механики разрушения и определении коэффициентов интенсивности напряжений возникает инерционный эффект, который является следствием динамического характера приложения нагрузки и (или) распространения трещины. Причем этот эффект может быть обусловлен каждым из этих факторов в отдельности. Возможна ситуация, когда при динамическом действии нагрузки трещина стационарна, т. е. скорость ее распространения равна нулю. Трещина может распространяться под действием [c.35]

ГРАНИЧНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ [c.124]

УРАВНЕНИЯ МЕТОДА ГРАНИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ЛАПЛАСА [c.140]

Во второй половине книги (гл. 6—11) излагаются методы компьютерного моделирования различных двумерных и трехмерных, динамических и упругопластических задач механики разрушения. Наряду с известными подходами представлены новые эффективные методики расчета параметров механики раз- [c.6]

В этой главе рассмотрены параметры разрушения трещины, которые определяют как квазистатический, так и динамический рост трещины, находящейся в упругом или упругопластическом материале. Для двумерных задач, например, эти параметры определяются с помощью интегралов, контур интегрирования которых представляет собой окружность Ге с радиусом е, где Е — бесконечно малая величина. Подынтегральное выражение, включающее в себя описания полей напряжений, деформаций и перемещений, в общем случае представляет собой функцию 1/е, где е — расстояние от вершины трещины в результате интеграл, взятый по контуру интегрирования Ге, оказывается конечной величиной. Этот интегральный параметр стремятся представить, пользуясь теоремой о дивергенции, суммой интеграла по дальнему контуру с интегралом по конечной области. Подобное альтернативное представление оказывается удобным для численного исследования задач механики разрушения. В некоторых частных случаях упомянутый выше интеграл по конечной области исчезает, в результате чего появляется возможность выразить интегральный параметр разрушения только через интеграл [c.129]

Глава VI. Некоторые динамические задачи механики хрупкого разрушения. .................. [c.224]

Инвариантный интеграл механики разрушения (1.45) получен в [396]. В дальнейшем такие интегралы использовались в механике разрушения многими авторами. Различные вопросы, связанные с использованием инвариантных интегралов при решении статических, динамических, линейных и нелинейных задач механики разрушения обсуждаются в 621. Там имеется обширная библиография по этому вопросу и затрагиваются исторические аспекты проблемы. [c.29]

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 главе будут кратко проанализированы существующие подходы механики разрушения к оценке трещино-стойкости металла при статическом, динамическом и циклическом нагружениях выявлены проблемы, возникающие при таких подходах, и предложены альтернативные методы решения указанных задач, базирующиеся на использовании локальных критериев разрушения. Кроме того, будут изложены разработанные методы расчета параметров механики разрушения в сложных по геометрии и нагружению элементах конструкций. [c.189]

Ниже излагается разработанный метод решения динамической задачи механики разрушения [78, 103], использующий МКЭ. Метод лишен отмеченных выше недостатков (ограничений), присуш,их аналитическим методам. [c.242]

Для осуществления этой схемы требовалось лишь разработать устройство, которое могло бы быть введено в компоновку колонны бурильных труб и осуществляло бы быстрое расцепление соединенных этим устройством частей колонны при достижении осевого усилия задаппной величины. Критическая величина осевого усилия определяется из решения динамической задачи механики разрушения для стальной трубы, жестко соединенной на некотором участке с окружающей хрупкой породой, содержащей, разумеется, трещинообразные дефекты. Описанное устройство, названное возбудителем упругих коле- [c.235]

Во второй главе дан краткий обзор результатов, полученных при решении динамических задач механики разрушения аналитическими методами. Рассмотрены задачи для полубескоиечной и конечной трещины в плоскости при гармоническом и произвольном динамическом нагружении. [c.6]

Аналитические решения такого рода уравнений получены для задач в идеализированной постановке (плоскость с полу-бесконечной или конечной трещиной, пространство с дисковидной трещиной и т. д.) при воздействии гармонических и ударных нагрузок (достаточно полный их обзор дан в работах [148, 177, 178, 199, 220, 271]. Однако эти решения дают представления о реальном поведении конструкции конечных размеров только в начальный период времени (до прихода в вершину трещины волн напряжений, отраженных от границ тела). Кроме того, они не учитывают разнородности материала конструкции по механическим свойствам, изменения граничных условий по-берегам трещины в процессе ее продвижения траектория трещины считается прямолинейной, а удельная эффективная энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей yf, принимается постоянной и не зависящей от скорости деформирования. Очевидно, что с помощью методов, имеющих указанные ограничения, навряд ли можно дать надежные оценки работоспособности элементов конструкций сложной формы и характера нагружения. Поэтому широкое распространение получили численные методы расчета динамических параметров механики разрушения [177, 178]. [c.241]

Изложены современные представления и оригинальные исследования по теории магистральных трещин, способных распространяться в твердых деформируемых телах, приводя к частичному или полному разрушению. Содержанием книги охватывается широкий круг вопросов поведения тел с трещинами — от критериев распространения трещины и до решения ряда сложных задач механики разрушения. Рассматриваются предельные п допредельные состояния равновесия при однократном, многократном, термическом и динамическом нагружениях в упругих, вязкоупругих, упругопластических и пьезоэлектрических телах с трещинами. Изложены методы экснерименталь-гюго определения характеристик трещиностойкости материалов. [c.2]

Изложенные в 43—46 результаты связаны с решением статических температурных задач механики разрушения. Однако наметившаяся тенденция скачкообразного повышения рабочих температур различных агрегатов и установок, развитие таких отраслей современного машиностроения, как газотурбостроение, реактостро- У ение, двигателестроение, ракетная техника и многих других требует решения квазистатических и динамических температурных задач механики разрушения. Исследоваппе закономерностей [c.369]

Поля напряжений и перемещений в окрестности движущейся трещины. Исследование распределения полей напряжений и перемещений в окрестности фронта трещины имеет важное значение при формулировке критериев разрушения с использованием силового подхода Дж. Ирвина и при решении других задач механики разрушения [320, 399 и др.]. В статических задачах механики разрушения эта задача решена в работах [492, 572]. Там же показано, что напряжения и перемещения могут быть представлены в виде (1.3). Этот результат имеет место и при динамическом действии нагрузки для стационарных (нераспространяющихся) трещин [550, 551]. Если трещина распространяется, то ситуация усложняется. В этом случае напряжения и перемещения в окрестности фронта движущейся трещины зависят от скорости ее движения. Впервые эта задача в случае распространения, трещины с постоянной скоростью решена в работе [574], где, в частности, показано, что если скорость распространения фронта приближается к некоторому критическому значению, то может произойти, ветвление трещины. Задача о распространении трещины с пострянной скоростью в плоскости относится к классу стационарных смешанных задач динамической теории упругости [265, 313]. К этому же классу относятся задачи о движении штампа вдоль границы полуплоскости с постоянной скоростью, меньшей скорости распространения поперечных упругих волн. Такие задачи рассматривались в [68,i541] с помощью методов теории функций комплексного переменного. Разработанные методы можно использовать и при изучении распространения трещин, [62, 294, 530 и др.]. [c.15]

Первые инвариантные интегралы применительно к упругим телам появляются в [423], а как инструмент исследования задач механики разрушения — в работе [396], причем в работах [400, 403, 452, 454] дана общая формулировка инвариантных интегралов, учитывающая нелинейные и динамические эффекты, а также наличие физических полей различной природы (температурных, электромагнитных и др.). Впоследствии не зависящйе от пути интегрирования интегралы используются в работах многих авторов при решении различных задач механики разрушения [321, 435—437, 502,, 530, 545, 554 и др.]. В работах [62, 294, 296, 399—402, 444, 453] изложены вопросы теории и применение инвариантных интегралов в различных разделах механики разрушения. [c.16]

В ютличие от статических задач механики разрушения в общем случае динамического нагружения и распространения трещин коэффициенты интенсивности напряжений зависят от времени и скорости, т. е. являются функционалами от них. [c.23]

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]

В.З. Партоном и В.Г. Борисковским [18] проведен анализ экспериментальных данных последних лет по динамике трещин, выявивший колебательный характер трещины в различных твердых телах (в том числе в металлах и полимерах), ветвление трещин на различных масштабных уровнях, скачкообразное изменение скорости трещины, опережающее зарождение микротрещин и другие эффекты. Это позволило авторам развить новую концепцию динамического разрушения, сформулировать задачи динамический механики разрушения и установить отличие ее подходов от квазистатической механики. Предмет динамической механики разрушения вюшчает решение следующих задач [c.298]

При численном решении второй задачи в случае тела конечных размеров коэффициенты интенсивности напряжений определяются при помощи форм и частот свободных колебаний, которые могут сильно зависеть от конфигурации п длины дефекта. В связи с этим можно считать относящимися к динамической механике разрушения п псследованне влияния трещин на формы и частоты свободных колебаний (такие исследования важны и для диагностики дефектов неразрушающпми методамп контроля). [c.319]

В части II дано систематическое изложение ряда специальных вопросов механики разрушения, к которым относятся эффекты водородосодержащей среды, коррозия под напряжением, термическое и динамическое нагруячения, электромагнитные взаимо- действия в пьезоэлектрических телах и др. Решения соответствующих задач сопряжены со значительными математическими трудностями, в связи с чем для понимания этих разделов требуется повышенная математическая подготовка. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...