Cтраница 2
Простейший из критериев разрушения, который следует в этом плане рассмотреть - - это критерий Ирвина, используемый в линейной механике разрушения упругих тел. Согласно этому критерию, рост трещины происходит таким образом, что коэффициент интенсивности напряжений всегда совпадает с соответствующим критическим значением. В этом случае распределение напряжений (2.13) представляет собой полное решение, а не его некоторую асимптотику. Критическое значение коэффициента интенсивности напряжений обозначается через Kzd, предполагается, что оно не зависит от скорости распространения трещины. Данная связь вязкости разрушения со скоростью представляет собой тест для сопоставления с другими аналогичного типа соотношениями, выведенными из других критериев разрушения, основанными на предположении о независимости реакции материала от скорости. [16]
Поскольку при итоговой оценке были осреднены результаты отдельных испытаний, они были проверены на однородность по критерию Ирвина. [17]
Кроме того, в реальной конструкции не всегда реализуются толщины, которые соответствовали бы условиям хрупкого разрушения, определенным по критерию Ирвина. При отбраковке материалов по критерию К в этом случае возможна перебраковка. Критерий К с зависит от температуры и скорости приложения нагрузки. [18]
При решении вопроса о пригодности материала по механическим свойствам обычно определяют предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение и сужение на гладких образцах и образцах с концентратором напряжений в виде надреза или трещины, ударную вязкость, порог хладноломкости, критерии Ирвина / f1 ( i и GIC, критическое раскрытие трещины. [19]
При надлежащем выборе &i критерий Ирвина совпадает с критерием Гриффитса. Однако при использовании критерия Ирвина обращается внимание не на изменение энергии всего тела, а на распределение напряжений в окрестности вершины трещины. [20]
Имеются и другие причины. В таких ситуациях величину критерия Ирвина используют как характеристику металла, отражающую его сопротивляемость развитию имеющегося трещиноподобного дефекта. При прочих равных условиях предпочтение отдают тому металлу, у которого критерий Ирвина больше. [21]
Однако на практике случайная величина не всегда подчиняется нормальному закону или закон распределения ее вообще неизвестен. В этом случае резко выделяющиеся результаты наблюдений исключаются при помощи критерия Ирвина. [22]
В приближении плоского деформированного состояния критический уровень средних напряжений, при котором начинаются рост трещин и хрупкое разрушение, рассчитывается по известным моделям механики1 разрушения. Он зависит от вязкости разрушения ( критического коэффициента интенсивности напряжений К й - критерия Ирвина) и длины трещины. По этим же моделям рассчитывают уровень / тр при известном стср. [23]
Дополнительно отмечено, что важное значение для практических целей имеет установление не только, условий возникновения ( инициирования) разрушения от исходных трещин, но и условий торможения и остановки движущихся трещин. С одной стороны, установлена связь скорости развития трещины при однократном нагружении с критерием Ирвина, Другой стороны, показано, что скорость развития усталостной трещины ЬлМжциэнта интенсивности напряжений. Показана гь коэффициента интенсивности напряжений от температур-но-скоростного фактора при динамических условиях испытаний. Таким образом, намечается единый подход к изучению процесса разрушения при статических, динамических и циклических условиях нагруженин. [24]
В реально нагруженных материалах в области высоких напряжений на конце растущей трещины возникают пластические деформации. Они приводят к снижению напряжений, удлиняют и расширяют трещину. Применение критерия Ирвина Кс допустимо тогда, когда область пластической деформации в вершине трещины мала по сравнению с длиной трещины и оставшимся сечением образца. [25]
Радиальные и боковые трещины возникают лишь после появления пластической деформации и последующей разгрузки. Возникающие остаточные растягивающие напряжения способствуют появлению радиальных трещин. С учетом критерия Ирвина получено, что длина радиальной трещины /, отсчитываемая от края контактной площадки, прямо пропорциональна максимальной нагрузке Р, прикладывамой к шару при внедрении. Этот результат находится в хорошем соответствии с опытами. [26]
В работе [18] сопротивляемость стали распространению трещины в большей мере, чем в [24], связывается со скоростью распространения трещины. Метод предполагает экспериментальное определение зависимости ар / ( итр) и имеет тот же недостаток, что и предыдущие: результаты, полученные на образцах, прогнозируются на поведение конструкции без учета разнотолщинности и других факторов. В этом отношении очевидно преимущество применения критерия Ирвина Кс, определяемого из полигонных испытаний труб. Исследования в ФРГ и Британской газовой ассоциации показали, что процесс распространения и остановки хрупкого разрушения зависит прежде всего от внутреннего давления. [27]
Имеются и другие причины. В таких ситуациях величину критерия Ирвина используют как характеристику металла, отражающую его сопротивляемость развитию имеющегося трещиноподобного дефекта. При прочих равных условиях предпочтение отдают тому металлу, у которого критерий Ирвина больше. [28]
Это важный технический прочностный критерий, дополняющий сведения о прочностных свойствах материала, получаемые при испытании на растяжение гладких образцов. Количественно критерий / ( 1с является той предельной величиной, к которой стремится Кс при увеличении размера образца. Критерий К с называют критерием Ирвина. [29]