1954

3

УДК 075.8

Ламзин Д.А. Механика разрушений. [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие /Д.А. Ламзин; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет.

– Нижний Новгород: ННГАСУ, 2023. – 7 с.: ил. – Текст: электронный.

Описано содержание дисциплины, включающей лекционные и практические занятия. Приводятся контрольные вопросы и рекомендуемая литература. Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для аспирантов, обучающихся в ННГАСУ по научным специальностям 2.1.1. Строительные конструкции, здания и сооружения и 2.1.5. Строительные материалы и изделия, при подготовке к лекциям и практическим занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Механика разрушения»

© Д.А. Ламзин, 2023

© ННГАСУ, 2023

4

Содержание курса

В своей инженерной и/или научно-педагогической деятельности

выпускник аспирантуры, прошедший обучение по научным специальностям

2.1.1.Строительные конструкции, здания и сооружения и 2.1.5.

Строительные материалы и изделия, может столкнуться с проблемами расчета строительных конструкций, которые имеют разного рода трещины и дефекты. В этом случае ему необходимо знать основные положения механики разрушения и уметь применять ее методы на практике.

Целями освоения дисциплины «Механика разрушения» являются ознакомление аспирантов с теорией магистральных трещин, способных распространяться и приводить к частичному или полному разрушению твердых деформируемых тел из различных типов материалов. Освоению курса должно предшествовать изучение следующих дисциплин: высшая математика, сопротивление материалов, строительная механика, теория упругости, строительные материалы.

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для аспирантов 2 курса (3-ий и 4-ый семестры) ННГАСУ с целью успешной их подготовки к аттестации по дисциплине «Механика разрушения». В

соответствии с графиком учебной работы на изучение дисциплины в семестре отведено 144 академических часа, которые включают 32

аудиторных часов и 112 часов самостоятельной работы. Аудиторные занятия разделены на лекции и практические занятия, на которые отводятся по 16

часов в каждом семестре. Таким образом, для освоения дисциплины в неделю выделено 1 час и, поэтому, одно аудиторное занятие проводится раз в две недели. Аттестация по дисциплине проводится в конце каждого семестра в форме зачета с оценкой.

Исходя из выделенного общего объема аудиторных часов (32 часа),

распределенных на лекционные и практические занятия, аспирант

5

знакомится с механикой хрупкого и упругопластического разрушения,

включающей следующие четыре темы:

1.Линейная механика разрушения.

2.Нелинейная механика разрушения.

3.Особенности разрушения конструкционных материалов.

4.Современные теории механики поврежденной среды.

Перечень вопросов, подлежащих рассмотрению в рамках этих тем,

приведен в рабочей программе. Изучение курса сопровождается разбором и самостоятельным решением примеров инженерных расчетов конструкций с использованием рассматриваемых методов механики разрушения.

Контрольные вопросы

1. Что изучает механика разрушения?

2. Что понимают под упругим поведением материала?

3. Какова была главная идея исследования А. Гриффитса?

4. Что такое поверхностная энергия материала?

5. Какую роль играют трещины в разрушении материала?

6. Какой величине общей энергии тела соответствует критическая длина трещины?

7. Чем характеризуется неустойчивое и устойчивое развитие трещин?

8. Каковы три основных типа деформации у вершины трещины?

9. Что такое коэффициент интенсивности напряжений?

10. Как связаны интенсивность освобождения энергии и коэффициент интенсивности напряжений?

11. Что представляет собой поправка Ирвина на пластичность?

12. Как экспериментально определить КIC балочных образцах с надрезом?

13.Охарактеризуйте два варианта схемы испытаний «двойная консоль».

14.Охарактеризуйте схему испытаний «двойное кручение».

6

15. Чем отличается схема испытаний «компактное растяжение» от схемы

«двойное кручение»?

16. Как получить устойчивый рост трещины при растяжении плиты с надрезом?

17. Опишите метод определения КIC на стандартных образцах – кубах с боковыми пазами.

18. Как определить GIC косвенным путем (по КIC)? 19. Как определить GIC методом податливости?

20. В чем смысл метода релаксации?

21. Что такое J-интеграл?

22. Как экспериментально определить величину Jk?

23. Как экспериментально определить удельную плотность поверхностной энергии?

24. Опишите влияние на КIC следующих факторов: размеров образца,

длины и ширины трещины (надреза), водоцементного отношения, возраста,

влажности и скорости нагружения.

25. Каковы значения КIC для горных пород, служащих заполнителем для бетона?

26. Каковы особенности распространения трещины в зоне контакта двух материалов?

27. Как нормированы значения КIC для мелкозернистых бетонов?

28. Каковы основные виды разрушения металлических конструкций?

29. Каковы основные особенности поведения трещин в существенно неоднородных материалах типа бетона?

30. В каких зонах существенно неоднородного материала могут развиться трещины? Назовите соответствующие типы разрушения.

7

Список рекомендуемой литературы

1. Зайцев Ю.В. Механика разрушения для строителей: учебное пособие /

Ю.В. Зайцев, Г.Э. Окольникова, В.В. Доркин. – 2-е изд., испр. и доп. –

Москва: ИНФРА-М, 2020. – 216 с.

2.Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения твердых тел: курс лекций. – СПб.: Профессия, 2002. – 320 с., ил.

3.Партон В.3. Механика разрушения: от теории к практике. – М.: Наука.

Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. – 240 с.

4.Партон В.3., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения.

–2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. – 504 с.

5.Качанов Л.М. Основы механики разрушения. Гл. ред. физ.-мат. лит. изд-

ва «Наука», 1974. – 312 с.

6. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.

7. ГОСТ 29167-91. Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.

8. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: в 2-х

томах. Пер. с англ. / Под ред. Ю. Мураками. – М.: Мир, 1990.

8

Ламзин Дмитрий Александрович

МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Механика разрушений» для обучающихся по научным специальностям

2.1.1.Строительные конструкции, здания и сооружения

и2.1.5. Строительные материалы и изделия

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru