Феноменологические модели механики разрушения

Феноменологические модели механики разрушения [c.20]

Традиционные модели механики разрушения не учитывают появления в процессе нагружения пор и микротрещин, вследствие чего моделирование кинетики трещин их методами невозможно. Известны модели, в которых изменение механического поведения материала в окрестности вершины трещины описывается с помощью введения функции повреждения (типа Качанова-Работнова) [93, 94, 212. Этим моделям, к сожалению, присущ общий недостаток феноменологических подходов получение надежных предсказуемых результатов возможно только на основе обширной и соответственно трудоемкой экспериментальной программы. И кроме того, они опираются на использование линейной теории упругости, но линейная теория упругости, основанная на допущении о малости деформации, имеет в этих задачах в качестве решения напряжения и деформации, неограниченно возрастающие при приближении к особой точке, т. е. отнюдь не являющиеся малыми. Тем самым линейная теория вступает в противоречие сама с собой [183, 230, 234, 268, 400. [c.253]

При постановке задачи используются некоторые основные уравнения механики слоистых материалов, приведенные, например, в [172, 296], а также модель стохастических процессов структурного разрушения и тензорные феноменологические модели повреждаемости, рассмотренные в шестой и седьмой главах. Приводятся результаты численного моделирования процессов деформирования и разрушения некоторых типов композитов, показывающие, что поведение слоистого композиционного материала на макроуровне может качественно отличаться от поведения элементов структуры. Исследуются закономерности вызванных структурным разрушением процессов закритического деформирования при жестком нагружении. [c.157]

Большой цикл работ сборника посвящен различным аспектам механики разрушения. Наряду с феноменологическими критериями разрушения и прочности неоднородных материалов рассматриваются вопросы разрушения в рамках решеточных моделей. Приведены результаты моделирования процессов усталостного, динамического разрушения, а также процесса распространения ударных волн при дискретном моделировании материала. Уделено внимание закономерностям разрушения тел с трещинами и дефектами в условиях сжатия и сложного нагружения, изучены некоторые вопросы разрушения при наличии фазовых переходов. [c.3]

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]

Теория трещинообразования и дислокационная теория разрушения достаточно сложны для решения практических задач ОМД различные методы статистической теории прочности трудоемки и ограничены областью использования. Поэтому в теории и практике ОМД используется феноменологический подход, основанный на методах механики сплошной среды с идеализированной моделью металлов. [c.16]

На практике в технике основная часть явлений не может быть объяснена с помощью классических моделей. Возникают новые конструкционные материалы, свойства которых не могут быть описаны с помощью лишь уравнений линейной упругости и даже нелинейной. Многие случаи непредвиденного разрушения не укладываются в рамки классических теорий. Экспериментальные данные в основном скудны. Что до физических теорий, они позволяют механику удовлетворить свое любопытство, но малопригодны для построения уравнений состояния. Эти законы и теории в основном базируются все же на феноменологических концепциях. [c.68]

Метод их построения (гипотезы, использование категорий механики сплошных сред) показывает, что они не могут охватить всю физическую сложность явления разрушения материала и потому эти теории прочности можно назвать еш,е феноменологическими Конечно, физика явления разрушения при построении механических теорий прочности учитывается. Она оказывает определенное влияние на выбор той или иной гипотезы или модели разрушения. В следующих главах при построении теории разрушения металла в процессах пластического формоизменения будет следовать принципу, по которому построены рассмотренные выше классические теории прочности. [c.23]

Для описания процессов деформирования и разрушения структурнонеоднородных тел используем описанную во второй главе двухуровневую структурно-феноменологическую модель механики композиционных материалов [247]. Пусть некоторое тело содержит в себе множество разделенных отчетливыми границами однородных элементов структуры с различными механическими свойствами, а характерные размеры элементов много больше молекулярно кинетических размеров и много меньше расстояний, на которых существенно меняются осредненные или макроскопические параметры. [c.121]

Непосредственно получить решение краевых задач механики деформирования и разрушения для систем уравнений (2.9), (2.6), (2.10) или (2.12) с учетом условия (2.15) обычно не удается, поскольку эти решения, как и коэффициенты уравнений являются быстро осциллирующими функциями координат. Поэтому широкое распространение получил подход, когда системе уравнений структурно-феноменологической модели ставится в соответствие система уравнений для осреднен-ных напряжений, деформаций и перемещений, которые называют макроскопическими. [c.33]

Второе направление в основном развивается в физике твердого тела и материаловедении и редко — в механике, так как оно пока не привело к разработке удовлетворительных феноменологических моделей. Однако развитие множественных дефектов и магистральной трещины — взаимосвязанные процессы, причем не только на стадии зарождения макротрешлны, но и на стадии ее распространения. Макротрещина обеспечивает высокую локализованную концентращ1ю напряжений и деформащ1Й, в этом случае ее поведение становится зависимым от роста появляющихся микродефектов и полостей. Концепция связи разрушения на макро- и микроуровнях позволяет объяснить важнейшие различия между теоретическими выводами, сделанными в классическом приближении к динамическому анализу трещины, и экспериментальными наблюдениями. Необходимо отметить, что в работе [ 3 ] была предложена модель, объединяющая статистический подход (для описания микроповреждений) и детерминированный (для описания макротрещины) в случае усталостного разрушения. [c.160]

Вместе с тем существует и другое направление в проблеме как кратковременной, так и длительной прочности. Это направление основано на анализе процесса образования и развития трещин и других дефектов в материале машин вплоть до его разрушения. По этому направлению имеется большое количество работ, опубликованных как й нашей стране, так- и за рубежом 129, 41, 50, 54, 55, 56, 75, 8.7]. Однако, как указывается обзЪр-ной статье, посвященной механике разрушения [55суиХествую-щие инженерные критерии разрушения (феноменологические модели) в настоящее время сохраняют основное практическое, значение при расчетах на прочность. [c.4]

В обзорной статье [55, стр. 373, 374], посвященной механике разрушения, указывается, что существующие инженерные критерии разрушения (феноменологические модели) в настоящее время сохраняют основное практическое значение при расчетах на прочность , и далее При сортавлении 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 микронеод-нородных тел прочность не зависит от величины начального воз -мущения, (начальной трещины) и определяется характерными параметрами структуры тела, например величиной зерна . [c.28]

Второй (феноменологический) подход основан, главным образом, на методах механики сплошной среды и концепциях механики разрушения. При этом исследуется развитие трещины либо в вязко-упругой среде, либо в материале с накапливающимися малыми рассеянными повреждениями. Введение определенных критериев разрушения (КРТ, предельного уровня диссипации, предельной концентрации субмикротрещин и др.) приводит к уравнениям, описывающим развитие трещины во времени. Так, в работах А. И. Зобнина [44], Ю. Н. Работнова [ИЗ] на основе модели Ю. Н. Работнова [112] исследован ряд задач о распространении трещин IB изотропном упругом материале с накапливающимися крайне малыми рассеянными повреждениями типа субмикротрещ ин, плотность которых растет пропорционально гидростатической компоненте тензора напряжений. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...