Критерии на основе простейших моделей разрушения

Критерии на основе простейших моделей разрушения [c.140]

АЗ.1.2. Критерии разрушения при кратковременном статическом нагружении. Истинная диаграмма напряжений при растяжении заканчивается по достижении напряжением и деформацией значений, соответствующих разрыву образца о - Ор, ё = ёр. Аналогично определяются предельные характеристики при сжатии, сдвиге и некоторых других видах напряженного состояния. Однако в общем случае вопрос об условиях статического разрушения (или начала текучести) при различных видах напряженного состояния не может быть решен экспериментально ввиду чрезмерного объема испытаний и технических трудностей при их постановке. Отсюда возникла необходимость в построении математической модели, связывающей между собой (на основе какого-либо обоснованного общего критерия) условия разрушения при разных видах напряженного состояния. Таких критериев и соответственно моделей было предложено достаточно много. Как правило, они формулируются в параметрах напряженного состояния. Условие разрушения представляют в виде Од = Gp, где эквивалентное напряжение = Og (о,, 2 с з) как функция главных напряжений определяется выбранной моделью. Характеристиками в этих моделях являются предельные напряжения при таких видах нагружения, при которых они могут быть достаточно просто определены экспериментально (о , Ср, о,, ., т ). Модели, получившие наибольшее распространение [76], представлены в табл. АЗ.2 там же даны следующие из них отношения /Ор, V = На рис. АЗ.5, АЗ.6 для случая плосконапряжен- [c.71]

Накопленный к настоящему времени экспериментальный и теоретический материал дает возможность сформулировать критерии локального разрушения для широкого класса конструкционных материалов. Наиболее простым в практическом применении является критерий Гриффитса — Ирвина [193]. Однако этот критерий применим только при выполнении определенных условий (условий автомодельности) распространения достаточно больших трещин в случае хрупкого и квазихрупкого состояния материала. Если условия автомодельности зоны предразрушения в окрестности контура трещины не выполняются, то критерий Гриффитса — Ирвина неприменим и тогда необходимо пользоваться другими критериями, например критерием критического раскрытия трещины (КРТ-критерий), который является составной частью известной бк-модели [82]. По сравнению с критерием Гриффитса — Ирвина, КРТ-критерий (как и сам процесс квазихрупкого разрушения) более сложный. Вместе с тем этот критерий может быть применен для самого широкого класса конструкционных материалов. Критерий Гриффитса — Ирвина и КРТ-критерий составляют в настоящее время физическую основу современной теории трещин. [c.11]

Имеются существенные основания предположить полезность, если не точность, теории эффективного модуля даже при наличии градиентов макроскопических напряжений. Решение задачи о свободной кромке и успешные оценки для задач с локальным повреждением, таким, как трещины слоев, свидетельствуют об этом. Кроме того, необходимо отметить, что модели, построенные с учетом теории эффективного модуля, коррелируют с разрушением, описываемым на основе таких эмпирических законов разрушения, как законы классической механики упругого разрушения и критерий для средних напряжений. Однако это не подтверждает, что данные модели тщательно обоснованы, так как прямого экспериментального доказательства точного влияния этих геометрических особенностей просто не существует. Таким образом, физика процесса разрушения в композитах остается такой же тайной, как в однородных материалах, и наше понимание разрушения сильно зависит от информации, полученной из эксперимента Следовательно, моделирование с помощью теории эффективного модуля дает приближенные, а не точные, результаты, для которых требуется экспериментальное подтверждение. [c.12]

Для роста трещин характерно преимущественное развитие одной наиболее опасной трепщны (однако есть исключения, например рост трещин в условиях сжатия, близкого к всестороннему), способность ее к быстрому неустойчивому росту, обычно вызывающему разделение тела на части. При составлении критерия прочности на основе теории трещин оказывается, что в большинстве случаев получаются обычные теории прочности, однако фигурирующие в них константы следует считать уже зависящими от размеров начальных трещин, а также от их формы и местоположения. Впрочем, для широкого круга явлений разрушения микронеоднородных тел прочность не зависит от величины начального возмущения (начальной трещины) и определяется характерными параметрами структуры тела, например величиной зерна (на это обстоятельство обратил в 1939 г. внимание Г. Нейбер см. также Г. П. Черепанов, 1967). Таким образом, формально к этому вопросу можно подойти как к простейшему обобщению обычных теорий прочности введением одного дополнительного внутреннего структурного параметра, не участвующего в формулировке реологической модели. Такой подход созвучен идее о введении в уравнения состояния дополнительных структурных параметров, развиваемой Л. И. Седовым. Не следует забывать также о том, что исследование процесса разрушения весьма часто представляет самостоятельный интерес вне связи с вопросом о несущей способности. [c.374]

Кинетические модели динамического разрушения. Откольная прочность, работа разрушения и другие критерии откола применимы для сопоставления разных материалов и инженерных оценок их прочностного ресурса. Однако таких простых критериев зачастую недостаточно для прогнозирования действия взрыва, высокоскоростного удара, и других интенсивных импульсных воздействий. Для количественного анализа подобных явлений привлекаются методы компьютерного моделирования, где движение среды рассчитывается путем интегрирования фундаментальных уравнений сохранения, а свойства конкретных материалов описываются уравнениями состояния и набором определяющих соотношений. Поскольку фактор времени в этих условиях играет важную роль, для описания разрушений нужны кинетические определяющие соотношения. Известные соотношения такого рода имеют эмпирический или полуэмпиричес-кий характер и построены на основе общих представлений о механизме разрушения. Рассмотрим кратко эти механизмы и попытаемся выделить основные определяющие факторы разрушения. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...