Запропоновано детерміністичний та ймовірнісний методи для прогнозування росту тріщин в елементах конструкцій з вирізами. Методи враховують закономірності росту коротких тріщин і спрощують процедуру прогнозування. У детерміністичному підході прийнято експоненціальний закон зниження коефіцієнта концентрації напружень з віддаленням від вершини вирізу в напрямку поширення короткої тріщини. Рівняння для опису поширення тріщини по поверхні і в глибину матеріалу одержано на підставі формули Паріса. Імовірнісний підхід базується на лінійній механіці руйнування й передбачає стохастичну природу росту втомної тріщини. Обидва методи встановлюють вирази, що дозволяють оцінити втомну довговічність коротких та довгих тріщин. Правомірність підходів підтверджена для середньовуглецевої сталі.

З використанням універсального методу графів описано новий спосіб отримання формул для швидкості росту втомної тріщини в ізотропному тілі. Ці формули виведено раніше за допомогою енергетичного методу на базі першого закону термодинаміки, де швидкість зміни енергії пов'язана зі зміною поверхні тріщини під циклічним навантаженням.

Запропоновано метод для наближеного опису розкриття тріщини під дією двох симетричних сил, прикладених до протилежних поверхонь тріщини, що виходить із концентратора. Розв'язок шукають у вигляді суми асимптотичного та поправочного членів. Перший член отримано шляхом застосування інверсії із відомого розв'язку для півплощини з крайовою тріщиною. Поправковий член містить невідомі коефіцієнти і є нехтувально малим порівняно з першим, коли точка прикладення сили чи розглядувана точка поверхні тріщини лежать біля її вершини. Показано, що реалізація методу зводиться до декількох арифметичних дій. На різних прикладах продемонстрована висока точність методу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.104-01

Рубрики:

Руйнування крихке < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследовано влияние гидростатического давления на зарождение микротрещин с учетом энергии дислокационного скопления. Получена аналитическая зависимость размеров микротрещины от величины гидростатического давления.

Запропоновано й обгрунтовано дислокаційну модель втрати рівноваги субмікротріщини з урахуванням стохастичної природи далекодіючих полів мікронапружень. Уперше на кількісному рівні описано закономірності впливу густини дислокацій і розмірів зародкових тріщин на рівень зовнішніх напружень, необхідних для втрати рівноваги та перехід у катастрофічне поширення субмікротріщини, а також отримано вирази для визначення величини ефекту впливу випадкових мікронапружень на макроскопічне напруження втрати рівноваги зародкової тріщини залежно від густини дислокацій і розмірів субмікротріщин і для прогнозування ймовірності цього ефекту. Встановлено закономірності впливу пластичної деформації та середнього розміру зерна на величину розглянутого ефекту. Проаналізовано вклад цього ефекту в статистичний розкид макроскопічного напруження квазікрихкого руйнування. Обгрунтовано статистичну природу останнього.

Построено уравнение скорости роста усталостной трещины в деформационно упрочняющемся материале и предложен способ определения его параметров. На основе метода граничной интерполяции изложена методика приближенного вычисления коэффициентов интенсивности напряжений возле трещин, выходящих из подкрепленного упругим стрингером отверстия. Рассмотрены примеры расчетов усталостного разрушения.

Стаття присвячена дослідженню динамічних проблем для рухомих тріщин в матеріалах з початковими напруженнями, враховуючи раніше опубліковані результати автора по цій проблемі. Використовується представлення напружень та переміщень лінеаризованої теорії через аналітичні функції комплексних змінних у випадку динамічних задач, одержано точний розв'язок динамічної задачі для рухомих тріщин у матеріалах з початковими напруженнями в випадку тріщини нормального відриву (Mode 1); ці результати одержано для загального випадку рівних та нерівних коренів основного рівняння. Виконано аналіз нових механічних ефектів, які виникають в динамічних проблемах, що розглядаються. Повинно бути відзначеним, що вищевказані результати були одержані для стисливих і нестисливих тіл з довільними структурами пружних потенціалів.

Досліджується механіка крихкого руйнування матеріалів з початковими напруженнями, коли початкові напруження діють тільки вздовж тріщин. Розглядаються динамічні проблеми для рухомих тріщин, коли нескінченна в одному напрямку плоска тріщина рухається з постійною швидкістю. Дається загальна постановка для стисливих і нестисливих тіл з довільною структурою пружних потенціалів. Використовується представлення напружень та переміщень через аналітичні функції комплексних змінних. Одержано деякі загальні співвідношення для плоскої задачі при використанні аналітичних функцій. Вказані співвідношення можуть бути використані з метою одержання точної інформації відносно порядку особливості в вершині тріщини в загальному випадку для динамічних проблем, що розглядаються.

Досліджено динамічні проблеми для рухомих тріщин в матеріалах з початковими напруженнями з врахуванням раніше опублікованих результатів автора по цій проблемі. Використовується представлення напружень та переміщень лінеаризованої теорії через аналітичні функції комплексних змінних у випадку динамічних задач. Одержано точні розв'язки динамічних задач рухомих тріщин в матеріалах з початковими напруженнями в випадках тріщини поперечного зсуву (Mode II) та поздовжнього зсуву (Mode III); ці результати одержано для загального випадку рівних та нерівних коренів основного рівняння. Виконано аналіз нових механічних ефектів, якi виникають в динамічних проблемах, що розглядаються. Вказані результати були одержані для стисливих та нестисливих тіл з довільною структурою пружних потенціалів.

Стаття присвячена дослідженню динамічної задачі для рухомої тріщини в матеріалах з початковими напруженнями у випадку розклинення. Зображення напружень та переміщень лінеаризованої теорії через аналітичні функції комплексних змінних у випадку динамічних задач використовуються; точні розв'язки одержано для загального випадку нерівних коренів основного рівняння. Проведено аналіз нових механічних ефектів для динамічних задач, які розглядаються (проблеми розклинення).

При построении механики разрушения физически нелинейных материалов объединены два различных подхода: метод последовательных приближений по малому параметру незначительного отклонения от закона Гука, где нулевым приближением считается решение соответствующей задачи линейной теории упругости, и метод, устанавливающий особенность в напряжениях возле трещинообразного дефекта в ходе решения упругой задачи. Во втором подходе материал предполагается несжимаемым, отклонения от линейного реологического закона немалыми, а материал вблизи дефекта и во всей пластине подчиняющимся, например, различным степенным законам между малыми упругими деформациями и соответствующими им напряжениями. Впервые введены взаимосвязи между коэффициентами интенсивности напряжений, которые справедливы и для их критических значений. На конкретных примерах показано влияние параметров физической нелинейности материалов, величины приложенной нагрузки и типа деформации. В заключение приведен краткий обзор научной литературы о решении задач упругопластического упрочняющегося тела с трещинами при антиплоской деформации и их использовании в случае трещин разрыва.

Розглянуто плоску задачу тривимірної стійкості шарнірно опертої пластини з центральною тріщиною за умови одновісного навантаження вздовж тріщини. Для розв'язування задачі застосовано сітковий підхід. Для побудови різницевої схеми використано варіаційно-різницевий метод, а для розв'язування різницевих задач - градієнтний метод. Отримано залежність критичного навантаження від двох параметрів - довжини тріщини й параметра тонкостінності. Наведено формули розрахунку критичного навантаження.

Предложена расчетная модель роста усталостных трещин в неоднородных по механическим характеристикам элементах конструкций. В основе модели лежат энергетический критерий усталостного разрушения материалов и гипотеза о том, что трещина распространяется в направлении максимально возможной скорости. Скорость роста усталостной трещины представлена функцией параметров нагружения и прочностных характеристик материала. Модель применена для определения остаточной долговечности сварных соединений с непроварами. Получена хорошая согласованность численных и экспериментальных данных остаточной долговечности.

Наведено результати числового дослідження вимушених і згасаючих коливань механічної системи з білінійною відновлювальною силою, яка моделює тріщину, що закривається. Найбільш чутливими з досліджуваних вібраційних характеристик пошкодження є рівень нелінійних спотворень і відносні амплітуди хвилі переміщення, швидкості та прискорення під час супер- і субрезонансних коливань. Визначено, що ці характеристики суттєво залежать від рівня демпфірування коливань у системі.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.104

Рубрики:

Руйнування крихке < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглядається осесиметрична контактна задача про безфрикційну взаємодію пружного півпростору та жорсткої основи з пологою поверхневою виїмкою. Формулюється відповідна задача теорії пружності, яка розв'язується методом парних інтегральних рівнянь. У замкнутому вигляді визначено контактний тиск, форму поверхні півпростору після стиску, геометричні характеристики зазору.

Запропоновано строгий підхід до дослідження коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН) в ізотропному середовищі, яке містить систему плоских паралельних тріщин. Суть підходу складає використання узагальненої періодичної структурної моделі та зведення сформульованих на ній модельних крайових задач до системи лінійних алгебричних рівнянь. Виконано асимптотичний аналіз поля напружень у вершині тріщини й одержано точні вирази для КІН у вигляді рядів. Наведено числові результати, що ілюструють вплив способу розташування тріщин на КІН у тріщинуватому тілі, проведено порівняння з відомими наближеними теоріями.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.104

Рубрики:

Руйнування крихке < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена расчетная схема для анализа напряженно-деформированного состояния и предельного равновесия в системе "полуплоскость- накладка" в условиях плоской задачи. Численные расчеты выполнены для частных случаев упругопластического и хрупкого разрушения.