Cтраница 3
У думающего читателя, прочитавшего название этого параграфа, сразу возникнут несколько вопросов. Во-первых, если существует динамическая механика разрушения, то, наверное, есть еще и статическая механика разрушения. [31]
В них приводятся основные соотношения упругой, упругопластической и динамической механики разрушения, содержится обширный материал по применению не зависящего от пути энергетического интеграла в качестве критериального параметра механики разрушения с учетом нелинейных и динамических эффектов. [32]
Мы познакомились с основными положениями идеализированной модели динамической механики разрушения, проанализировали ее основные противоречия, вскрыли их причины. На этом наша экскурсия в динамическую механику разрушения заканчивается. Хочется надеяться, что нашлись читатели, которым она все же показалась увлекательной. [33]
Давайте поговорим о некоторых теоретических решениях задач динамической механики разрушения. Ведь эти задачи являются едва ли не сложнейшими в механике деформируемого твердого тела, и па их решения уходили годы. [34]
Очевидно, что предмет динамической механики разрушения значительно шире, чем квазистатической. Если в квазистатической механике разрушения формулируется только критерий неустойчивого распространения трещины, то в динамической механике разрушения нужно установить ряд критериев: для старта, остановки, распространения, искривления и ветвления трещин. В рамках упомянутой выше идеализированной модели при этом возникает соответственно целый спектр критических коэффициентов интенсивности: коэффициент интенсивности старта, зависящий от скорости нагружения, коэффициенты интенсивности остановки, ветвления и, наконец, критический коэффициент интенсивности, зависящий от скорости распространения трещины. Некоторые экспериментальные данные по значениям коэффициентов интенсивности напряжений удается удовлетворительно объяснить, а некоторые - приводят к противоречиям с теоретическими положениями. Однако опубликованные экспериментальные данные и сами по себе противоречивы. Возможно дело здесь в том, что во многих экспериментах пренебрегалось взаимодействием отраженных от границ образцов волн напряжений с вершиной трещины, недостаточно точно измерялись скорость распространения трещины и коэффициенты интенсивности напряжений. [35]
Число публикаций по динамической механике разрушения непрерывно возрастает и достигает сейчас нескольких сотен статей ежегодно. Чтобы объяснить возрастающий интерес к исследованиям динамики разрушения, необходимо понять, в чем состоит предмет динамической механики разрушения и какова ее взаимосвязь с квази стати ческой механикой разрушения. [36]
Таким образом, очевидно, что предмет динамической механики разрушения значительно шире, чем квазистатической. Если в квазистатической механике разрушения формулируется, как правило, только критерий неустойчивого распространения трещины, то в рамках динамической механики разрушения нужно установить целый ряд критериев: для старта, остановки, распространения, искривления и ветвления трещины. При попытках феноменологического описания динамики разрушения при помощи концепций магистральной остроугольной трещины и коэффициентов интенсивности напряжений возникает соответственно целый спектр критических коэффициентов интенсивности: коэффициент интенсивности старта трещины, зависящий от скорости нагружения, коэффициент интенсивности остановки, коэффициент интенсивности ветвления, коэффициент интенсивности распространения трещин, зависящий от скорости трещины. При этом некоторые экспериментальные данные удается объяснить, а некоторые приводят к серьезным противоречиям с теоретическими положениями. Необходимо, однако, заметить, что и экспериментальные данные сами по себе являются весьма противоречивыми. [37]
Среди всего многообразия динамических нагрузок можно выделить два основных типа: гармонические ( например, изменяющиеся синусоидально во времени) и ударные. Таким образом, учет инерционных эффектов при расчете конструкций и сооружений с трещинами приводит к рассмотрению следующих основных задач динамической механики разрушения. [38]
Что же касается динамической механики разрушения, которая исследует стабильность стационарных трещин под действием динамических нагрузок и процессы распространения трещин, то здесь теоретические достижения пока недостаточно подкрепляются практическими рекомендациями. Это объясняется, прежде всего, чрезвычайной сложностью описания динамики разрушения, а также сложившейся диспропорцией между развитием теоретических и экспериментальных методов исследования распространения трещин динамической механики разрушения. [39]
Итак, динамическая механика разрушения занимает особое место в механике деформированного твердого тела. Во-первых, в ней остается множество открытых вопросов, и она переживает сейчас период своего становления - новые результаты заставляют пересматривать даже ее основные положения. Во-вторых, в ней используются чрезвычайно разнообразные аналитические, численные и экспериментальные методы. Этим и объясняется сделанная в предлагаемой книге попытка осветить современное состояние динамической механики разрушения, представить ее основные экспериментальные методы и новейшие достижения. [40]
У думающего читателя, прочитавшего название этого параграфа, сразу возникнут несколько вопросов. Во-первых, если существует динамическая механика разрушения, то, наверное, есть еще и статическая механика разрушения. Нужно сразу признаться, что эти вопросы отнюдь не просты, и ответы на них далеко не очевидны. В описании этого процесса на микро - и макроуровнях остается много неясного, и когда мы встречаем в литературе утверждение о том, что механика разрушения предоставляет необходимый аппарат для расчета прочности тел и конструкций, то подразумеваем так называемую квазистатическую механику разрушения, которая дает ответ на вопрос о том, является ли существующая магистральная трещина устойчивой или нет. В самом деле, квазистатпческая механика разрушения разработана достаточно хорошо, по это лишь первое приближение к описанию разрушения, позволяющее судить только о том, начнется катастрофический рост трещины или пет. Предмет же динамической механики разрушения значительно шире, чем квазистатической. [41]
При исследовании динамики разрушения возникают следующие задачи. Во-первых, при каких условиях квазистатического или динамического нагружения начинается катастрофическое распространение трещины заданных размеров. В-третьих, какие параметры нагрузки и материала определяют распространение трещины. В-четвертых, при каких условиях распространяющаяся трещина разветвится и какой механизм лежит в основе этого явления. Эти задачи называют задачами старта, остановки, распространения и ветвления соответственно. Их решение и составляет предмет динамической механики разрушения. [42]