Механика упругопластического разрушения

МЕХАНИКА УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.503]

Рассмотренные закономерности малоциклового и длительного циклического деформирования и разрушения относятся к стадии до момента образования усталостной трещины. Вместе с тем в ряде случаев важным при обеспечении требуемой долговечности является эксплуатация конструкции на стадии распространения малоцикловой трещины. Названные вопросы в настоящее время интенсивно развиваются на основе подходов механики упругопластического разрушения. Переход к расчетам на стадии распространения трещин, внедрение в практику методов оценки выработки ресурса позволят выполнять контроль прочности ответственных конструкций по состоянию в эксплуатации. [c.277]

Отмеченные ограничения возникают в результате стремления расширить области применения основных положений линейной механики разрушения на условия упругопластического деформирования и разрушения. Однако возможности такого перехода связаны с уровнем номинальной нагруженности рассчитываемых элементов и влиянием эксплуатационных факторов (температура, скорость нагружения и Т.Д.). Очевидно, что в этих условиях необходим анализ закономерностей, характеристик и критериев упругопластического деформирования и разрушения. Важным аспектом данного анализа является оценка влияния эффектов объемности напряженного состояния на определяемые характеристики трещиностойкости и его учет в уравнениях предельного состояния. Предварительные результаты, полученные в этом направлении, привели к необходимости использовать в расчетных соотношениях эффективный предел текучести в условиях, отличных от линейного однородного напряженного состояния. Наиболее успешно такой подход реализован в отношении деформационного (коэффициент интенсивности деформаций К[(,(,) и энергетического (Л-интеграл) критериев упругопластического разрушения [14, 30-32]. [c.22]

Между характеристиками упругопластического разрушения аналогично характеристикам линейной механики разрушения существуют определенные зависимости, отражающие их взаимосвязь, в основе которой лежат общие закономерности изменения энергетического состояния и упругопластического деформирования в про- [c.55]

Теория упругопластического разрушения как обобщение линейной механики разрушения [c.51]

Данное механическое явление (известное ранее) авторы обнаружили при решении задач механики упругопластического деформирования композиционных материалов с учетом структурного разрушения. [c.8]

Этот случай прямо противоположен случаю идеальной трещины ж ограниченной пластической зоны, которые являются предметом множества современных исследований в области линейной механики хрупкого разрушения, что, возможно, объясняется большими трудностями, связанными с решением упругопластических задач. [c.20]

Для более высоких температур, при которых материал становится пластичным, эта методика является грубой экстраполяцией положений механики хрупкого разрушения, которая выходит за пределы строгого соответствия ее концепциям и приводит к некоторым противоречиям. Однако ее можно применять в качестве первого приближения, пока не будут решены сложные задачи упругопластического поведения материалов при наличии трещин. [c.137]

Распространить законы линейной механики хрупкого разрушения на упругопластическое и пластическое состояние материала. [c.141]

При экспериментальном определении характеристики вязкости разрушения (трещиностойкости) для упругого тела, когда показатель упрочнения в упругопластической области /По = 1, когда справедливы уравнения линейной механики хрупкого разрушения, показатели степени т =т [c.34]

Следует отметить, что для получения соотношения (3.44) требуется использовать метод итераций, поскольку К зависит от величины Гу, а Гу в свою очередь зависит от величины К. Для значений напряжений и размеров трещин, значительно меньших критических, величина Гу обычно мала, и часто ею пренебрегают. В тех случаях, когда величина коэффициента интенсивности напряжений К приближается к критической Кс, величина поправки становится значительной, и ее следует учитывать. Необходимо, однако, отметить, что если пластическая зона велика по сравнению с размером трещины, т. е. если величина Гу составляет более нескольких процентов а, то точность методов механики линейноупругого разрушения становится сомнительной, и требуется использовать методы механики упругопластического разрушения. [c.70]

Следует отметить, что основные положения механики линейноупругого разрушения можно развивать и излагать независимо, используя либо понятие коэффициент интенсивности напряжений /С , как это было сделано ранее, либо понятия сила сопротивления увеличению размеров треш,ины или скорость освобождения энергии деформации G — энергии деформации, освобождаемой при малом приращении длины трещины. Выражение для нее дается последним слагаемым формулы (3.10). Хотя целям и задачам этой книги более соответствует подход, в котором используется понятие коэффициента интенсивности напряжений, в некоторых случаях целесообразнее использовать понятие скорости освобождения энергии деформации. Например, это имеет место в случаях, когда одновременно реализуются различные типы деформирования трещины, при обработке результатов испытаний с заданными перемещениями или при применении некоторых методов механики упругопластического разрушения. Понятие критического значения скорости освобождения энергии деформации G , при котором трещина становится неустойчивой и распространяется самопроизвольно, освещено в литературе (см., например, [18] или [191) его можно непосредственно связать с понятием критического коэффициента интенсивности напряжений Кс- Коэффициент интенсивности напряжений К и скорость освобождения энергии деформации G связаны между собой соотношением [c.71]

В работах [54,55] установлено, что при квазистатическом нагружении упругопластических материалов скорость высвобождения энергии стремится к нулю при исчезающе малом приращении длины трещины. Разумеется, изменение полной энергии при конечном приращении Да, обозначаемое через G , конечно и зависит от величины Аа [55, 56]. Однако существование данной зависимости препятствует плодотворному применению-исходной концепции баланса энергии Гриффитса в механике упругопластического разрушения. Здесь невозможно также найти относящийся к вершине трещины интеграл, аналогичный (12) и пригодный для вычисления изменения энергии 0 даже для конечных значений Да, поскольку решения задачи об определении напряженно-деформированного состояния окрестности вершины трещины на отрезке времени от до tAt (на котором трещина подрастает на величину Да) характеризуют, вообще говоря, некоторый иеустаиовившийся процесс кроме того, из-за разгрузки, сопровождающей процесс развития трещины, эти решения не будут автомодельными. [c.65]

Часть I посвящена основным критериям и методам мехаиикп упругого и упругопластического разрушения. На конкретных примерах показаны результаты применения различных критериев разрушения для определения критических и допустимых длин трещин как при статических, так и при циклических нагрузках. Для самостоятельного изучения основ механики разрушения, а также для чтения лекций в ограниченном объеме но этому предмету можно использовать материал 1—3, 12, 16, 17, 25, 30, 33, 34. [c.7]

Во многих практических приложениях размеры пластической зоны у вершины трещины становятся настолько большими, что предположение о малости эффекта текучести уже несправедливо и линейной теорией упругости пользоваться нельзя. В тонкостенных элементах современных кораблей, мостов, сосудов высокого давления, строительных и машиностроительных конструкций используется большое количество сталей с малыми и средними по величине пределами прочности, так что условия плоского деформированного состояния в вершинах трещин, как правило, не выполняются. Применять в таких случаях методы механики линейноупругого разрушения и использовать в критериях прочности величину К]с уже нельзя. Попытки распространить идеи механики разрушения на случай упругопластического деформирования привели к созданию некоторых подающих надежды методов (см., например, [19, гл. 4],) среди которых (1) методы перемещения раскрытия трещины ( OD), (2) методы / -кривых и (3) методы J-интеграла. Хотя подробное изложение этих методов не входит в задачи данной книги, краткое описание основных положений может оказаться полезным. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...