Идеально хрупкое разрушение

Cтраница 2

Трещина без пластической зоны. Пусть среда линейно упруго-вязкая во всех своих точках и пластической деформации у краев трещины не возникает. Тогда для идеально хрупкого разрушения согласно работам [110, 270] медленный докритический рост трещины при постоянных внешних нагрузках отсутствует. Критическое состояние ( начало быстрого роста трещины) наступает спустя некоторое время t после приложения нагрузки. [16]

Рассмотренные выше параметры внешнего воздействия на материал, изменение геометрических характеристик элемента конструкции в отдельности и все вместе оказывают воздействие на материал через изменение условий протекания пластической деформации. Однако во всех ситуациях соблюдается подобие условий страгивания трещины: доминирует нормальное раскрытие берегов трещины ( тип I) и в ее вершине в срединных слоях образца или элемента конструкции имеет место объемное напряженное состояние. Она достигается при идеально хрупком разрушении материала. Такая ситуация может быть реализована в условиях динамического нагружения, когда материал не успевает реализовать пластические свойства, а также за счет снижения температуры окружающей среды до критической температуры хрупкости. [17]

Схема устройства для. [18]

Это не значит, что следует вообще отказаться от подразделения разрушения твердых тел на хрупкое и нехрупкое. В основу такого подразделения нужно лишь положить другой принцип. Если нельзя говорить об идеально хрупком разрушении в классическом смысле, всегда можно выделить случаи, когда удельный вес вынужденно-эластических деформаций в момент разрушения очень мал. Общая деформация образца перед разрывом будет небольшой и в целом упругой, хотя в отдельных местах развиваются вынужденно-эластические деформации. [19]

В § 3 было показано, что локальный критерий Ирвина связан с характеристикой сингулярности поля напряжений или деформаций в окрестности вершины трещины. В упругом случае, как отмечалось, такой характеристикой служит коэффициент интенсивности напряжений. Этому свойству вполне удовлетворяет коэффициент интенсивности напряжений при идеально хрупком разрушении. В случае же развитых пластических деформаций в части нетто-сечения инвариантными характеристиками могут служить коэффициенты при сингулярных членах в выражениях напряжений или деформаций. [20]

В разделе 1.3 показано, что локальный критерий Ирвина связан с характеристикой сингулярности поля напряжений или деформаций в окрестности вершины трещины. В упругом случае, как отмечалось, такой характеристикой служит коэффициент интенсивности напряжений. Этому свойству вполне удовлетворяет коэффициент интенсивности напряжений при идеально хрупком разрушении. В случае развитых пластических деформаций в части нетто-сечения инвариантными характеристиками могут служить коэффициенты при сингулярных членах в выражениях напряжений или деформаций. [21]

В § 3 было показано, что локальный критерий Ирвина связан с характеристикой сингулярности ноля напряжений или деформаций в окрестности вершины трещины. В упругом случае, как отмечалось, такой характеристикой служит коэффициент интенсивности напряжений. Этому свойству вполне удовлетворяет коэффициент интенсивности напряжений при идеально хрупком разрушении. В случае же развитых пластических деформаций в части нетто-сечения инвариантными характеристиками могут служить коэффициенты при сингулярных членах в выражениях напряжений или деформаций. [22]

При выводе критерия Гриффитса использовались допущения, неприемлемые с точки зрения современных представлений о разрушении металлов. Главное, что вызывает возражения, - это игнорирование пластической деформации, хотя бы локальной, до и во время развития трещины. На самом деле такая пластическая деформация в металлах всегда предшествует зарождению трещины и проходит в более или менее узкой зоне у вершины трещины, где напряжения превышают значения, необходимые для начала пластической деформации. Таким образом, поскольку в металлических материалах невозможно идеально хрупкое разрушение, критерий Гриффитса лребует изменений. [23]

При выводе критерия Гриффитса использовались допущения, неприемлемые с точки зрения современных представлений о разрушении металлов. Главное, что вызывает возражения - это игнорирование пластической деформации, хотя бы локальной, до и во время развития трещины. На самом деле такая пластическая деформация в металлах всегда предшествует зарождению трещины и проходит в более или менее узкой зоне у вершины трещины, где напряжения превышают значения, необходимые для начала пластической деформации. Таким образом, поскольку в металлических материалах невозможно идеально хрупкое разрушение, критерий Гриффитса требует изменений. [24]

В § 14 было показано, что локальный критерий Ир-вина связан с характеристикой сингулярности поля напряжений или деформаций в окрестности вершины трещины. В упругом случае, как отмечалось, такой характеристикой является коэффициент интенсивности напряжений. В предельном состоянии при переходе от одной детали ( со своей схемой пагружения) к другой детали из того же материала ( с другой схемой нагружения) эта характеристика ( или критерий) должна быть одинаковой. Такому свойству вполне удовлетворяет коэффициент интенсивности напряжений при идеально хрупком разрушении. В случае же развитых пластических деформаций в части нетто-сечения инвариантными характеристиками могут служить коэффициенты при сингулярных членах в выражениях напряжений или деформаций. [25]

Страницы: 1 2