Энергетический критерий гриффитса. Концепция Гриффитса–Орована–Ирвина

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 20Следующая ⇒

Чтобы установить при каком значении внешнего напряжения трещина данной длины dl станет неустойчивой, т. е. начнёт быстро распространяться при постоянной внешней нагрузке А.А. Гриффитс предложил энергетическую формулировку критерия разрушения на основе закона сохранения энергии: трещина начнёт распространяться, когда приращение поверхностной энергии компенсируется выделением потенциальной энергии деформации.

Формула Гриффитса для критического напряжения при ПНС и ПДС имеет вид

(1)   (2)

Из формулы (16) вытекает, что

Величина G называемая трещинодвижущей силой.

Увеличение длины трещины происходит тогда, когда величина G равна энергии, необходимой для роста трещины. Энергию, расходуемую на распространение трещины, обозначают через R =dW /dl и называют сопротивлением росту трещины.

Условие распространение трещины имеет вид G ≥ R

    Зависимости критических нагрузок и размеров дефекта представляют собой основной теоретический результат А.А. Гриффитса. Однако проведение расчётов на прочность тел с трещинами по А.А. Гриффитсу, оказывается очень сложным.

    Теория А.А. Гриффитса в перврначальном варианте справедлива для хрупких материалов типа стёкол. Её использование для других материалов, таких как металлы, затруднялось тем, что их разрушение всегда сопровождается пластическими деформациями в зоне предразрушения

    Орован и Ирвин предложили учитывать пластическую работу в рамках той же схемы А.А. Гриффитса, приписывая поверхностной энергии более широкий смысл и заменить γ суммой (γ + γp ), где γp – работа пластической деформации при образовании единицы поверхности. Для металлов γp >>γ . Например, для стали γp≈ 103γ. Именно значительная пластическая работа и обеспечивает хорошее сопротивление металлов хрупкому разрушению

откуда

    Концепция квазихрупкого разрушения Орована и Ирвина явилась крупным вкладом в механику разрушения и позволила перейти от идеального материала в схеме А.А. Гриффитса к реальным металлическим материалам.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 537.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...