Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ОТ ЧЕТЫРЕХ К ОДНОМУ. СИЛЫ ВНУТРИАТОМНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ

Бадамшин И. Х.,

1.7.1 Краткие сведения о существующих характеристиках и моделях разрушения

«Вязкость разрушения. Для высокопрочных материалов большое распространение получили статические испытания образцов с надрезом и трещиной для определения вязкости разрушения – сопротивления распространению трещины.

Теоретической основой испытания на вязкость разрушения является линейная механика разрушения. Разработанные Ж. Ирвиным положения механики разрушения позволяют оценить влияние трещин и подобных дефектов на сопротивление материала хрупкому разрушению. Базой для линейной механики разрушения послужили работы А. Гриффитса, который показал, что хрупкое разрушение связано с наличием в материале трещин, вызывающих локальную концентрацию напряжений, и происходит за счет энергии, накопленной в результате упругой деформации» [46].

«Задача определения напряженного состояния около конца трещины отличается от обычных задач определения концентрации напряжений тем, что геометрически линеаризованная постановка краевых условий и физически линейная теория упругости приводят к бесконечным напряжениям и бесконечным градиентам напряжений в конце тонкого разреза. При этом понятие коэффициента концентрации напряжений теряет смысл.

Это означает отказ от использования коэффициента концентрации напряжений в пользу асимптотического представления напряженного состояния у конца разреза. Радиальное и угловое распределения для асимптотики напряженного состояния не зависит от длины трещины, формы тела и схемы действующих нагрузок. Интенсивность же этого распределения зависит только от одного сомножителя К, который, наоборот, не зависит от координат точек вблизи конца разреза. Следовательно, процессы разрушения материала инициируются и управляются интенсивностью (окружающего конец трещины) поля напряжений, характеризующейся коэффициентом интенсивности напряжений (КИН). В отличие от коэффициента концентрации коэффициент интенсивности напряжений есть размерная величина » [47].

«Широкое распространение получили испытания на ударный изгиб образцов с искусственно полученной в основании надреза трещиной усталости. Работа разрушения таких образцов ан находится в целом в удовлетворительном соответствии с такой характеристикой разрушения, как КИН – К1С» [48].