- •FRACTURE 1977
- •МЕХАНИКА
- •ОТ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •1. ВВЕДЕНИЕ
- •4.1. Оценка методами механики разрушения
- •4.2. Количественное описание «пластического» роста усталостных трещин (тип I)
- •5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РОСТА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •НИЗКИЕ СКОРОСТИ РОСТА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН
- •ПОРОГИ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА АНАЛИЗА ДИНАМИЧЕСКОГО РОСТА И ОСТАНОВКИ ТРЕЩИНЫ
- •ПАРАМЕТРЫ МАТЕРИАЛА
- •ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕОРИИ
- •РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТРЕЩИН В ТРУБОПРОВОДАХ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ С УЧЕТОМ ТОРМОЖЕНИЯ ТРЕЩИН
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •Разрушение при сварке
- •Трещиностойкость в зоне термического влияния (ЗТВ)
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Теория
- •Сравнение теории с экспериментальными данными
- •НЕКОТОРЫЕ НЕДАВНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО МЕХАНИКЕ РАЗРУШЕНИЯ
- •/^-кривая
- •Критерий COD
- •Метод /-интеграла
- •Обсуждение результатов испытаний пластин с центральной трещиной
- •Результаты и обсуждение испытаний компактных образцов на растяжение
- •IV. РАЗРУШЕНИЕ ТИПА II
- •Анализ
- •Испытания и результаты
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •РАЗРУШЕНИЕ
- •8. ОБСУЖДЕНИЕ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •СОДЕРЖАНИЕ:
разрушения типа II и некоторыми наблюдениями иницииро вания разрушения типа II в хрупких основаниях фонарных столбов автомобильных дорог.
Анализ
Для изучения разрушения типа II были разработаны компактные образцы для испытания на сдвиг (CS) и затем проведен расчет напряжений в таких образцах методом гра ничных коллокаций с использованием полной несимметрич ной функции напряжений Вильямса [25,26]. Вследствие сим метрии образца относительно его центральной оси необхо димо было анализировать только одну половину образца. Решение строилось на основе требования, чтобы разложение Вильямса [27] функции напряжений % удовлетворяло гра ничным условиям в конечном числе точек по всей границе образца. Кроме того, поскольку образец несимметричен от носительно концов трещины, необходимо использовать пол ную функцию напряжений Вильямса (симметричную и ан тисимметричную части) при применении метода коллокаций. Напряжения и коэффициенты интенсивности напряжений были получены как функции %, и найдено, что коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий разрушению типа II, дается выражением
K i! = |
У ^ Г В 4,и |
(44) |
где £ 4,1— первый нечетный |
коэффициент |
в разложении в |
ряд % (коэффициент при антисимметричном члене г~,/а в вы ражении для напряжений).
Поскольку анализировалась только половина образца, то необходимо было найти распределение нормальных напря жений вдоль центральной линии EF (см. рис. И). При ана лизе напряжений принималось как линейное, так и билиней ное распределения нормальных напряжений [28] и затем для определения действительного распределения напряжений проводился эксперимент методом фотоупругости с косым па дением луча. Этот эксперимент подтвердил, что билинейное распределение напряжений дает лучшее представление для напряжений, действующих вдоль центральной линии. Метод граничных коллокаций реализовывался численно на вычис лительной машине IBM 360-65, и была получена хорошая сходимость, когда вычислительная программа осуществляла коллокацию функции напряжений и ее нормальной произ водной. Затем программа использовалась для определения влияния изменений в геометрии образца на коэффициент ин тенсивности напряжений типа II и, таким образом, для опти мизации геометрии образца.
Поскольку до этого не существовало анализа образца CS, было решено, что следовало бы провести анализ методом фотоупругости, чтобы проверить распределение напряжений в конце трещины и коэффициенты интенсивности напряже ний при разрушении типа II. Чтобы осуществить это, об разцы CS изготавливались из резины 4290-СР5 размерами
Р и с. 11. Компактный образец для испытаний на сдвиг и связанная с ним система координат для нагружения по типу И.
W = 95,0 мм, Н = 24,4 мм и В = 7,14 мм. С помощью обыч ного метода фотоупругости, в котором используется прохо дящий свет, был проведен эксперимент, в ходе которого оце нивались результаты как по светлым, так и по темным полям
[28].
Фотоупругий анализ подтвердил, что в конце трещины имеет место ожидаемое распределение напряжений, соответ ствующее разрушению типа II. Кроме того, коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий разрушению типа II и полученный с помощью метода фо^оупругости,