Какие границы применимости линейно-упругой механики разрушения?

Размер пластической зоны зависит от уровня коэффициента К и предела текучести материала. В случае плоской деформации и линейно-упругих условий нагружения радиус пластической зоны (r_y) может быть аппроксимирован уравнением:

Где  - физический или условный предел текучести  материала при 0,2% остаточной деформации.

В качестве первого приближения при оценке границ применимости линейной механики разрушения в условиях плоской деформации размер пластической зоны (r_y) должен составлять примерно 1/50 часть толщины материала t и длины трещины 2l для вовлеченного в процесс разрушения элемента конструкции. Нормативные требования, касающиеся формального размера испытательных образцов, с целью определения законности использования параметров линейной механики разрушения и достоверности определения вязкости разрушения К_lc включают в себя условие:

Обычно это требование применимо также и для обеспечения законности линейной механики разрушения при анализе конструкций.

Таким образом, линейная механика разрушения применима в тех случаях, когда течение материала у вершины трещины происходит в небольших масштабах.

Назовите условия, при которых обычно применима линейная механика разрушения.

Условия, при которых обычно применима линейная механика разрушения:

· высокая прочность;

· относительно хрупкие материалы;

· наличие механических стеснителей деформации (внутреннее объемное растяжение);

· массивные сечения;

· высокие скорости нагружения;

· низкие температуры и наличие факторов, которые вызывают охрупчивание материалов (например, агрессивная среда, наводороживание, радиационное повреждение, отпуская хрупкость).

Если у вершины трещины возникает слишком большая локальная пластическая деформация, то необходимо использовать другой параметр, для описания напряженно-деформированного состояния у вершины трещины. Такие параметры разработаны в упругопластической механике разрушения.