Энергетический критерий хрупкого разрушения для случая комбинированного нагружения

В.В. Лепов, В.Н. Петров, Х.Н. Семенов (Якутск)

Классические критерии прочности, применяющиеся при расчете трещиностойкости конструкций, в большинстве случаев не учитывают возможности одновременного действия статического и импульсного динамического нагружения. Таким образом, становится актуальной разработка методов оценки прочности и ресурса элементов реальных конструкций и машин с концентраторами напряжений на основе моделирования статико - динамического нагружения, представляющего собой комбинацию действующего статического напряжения с кратковременной динамической нагрузкой.

Для достижения данной цели был осуществлен ряд экспериментальных исследований поведения образцов из модельного полимерного материала при импульсном, статическом, и статико - динамическом нагружении на установке “МИУ-1” [1]. Разработанная экспериментальная методика охватывает достаточно широкий диапазон величин статико - динамического нагружения и температур испытания для исследования поведения деформирования образцов из полимерных материалов. Исследования механического поведения образцов с одним боковым надрезом при статико - динамическом нагружении бегущей трещиной дают возможность анализировать и оценить длины страгивания короткой хрупкой трещины, скорость ее распространения, а также определить критические параметры разрушения.

Также были проведены фрактографические исследования поверхности излома разрушенных полимерных образцов и теоретический анализ зависимостей физических характеристик материала от параметров нагружения. Для случая комбинированного статико - динамического нагружения на основе зависимости распределения компонент тензоров деформации и напряжения от скорости распространения трещины разработан новый энергетический критерий разрушения на основе модуля потока энергии [2].

 

1.Семенов Х.Н., В. П. Ларионов Динамика развития хрупких трещин и высокоскоростное фотографирование. В 2 частях./ Магнитно-импульсная установка для динамических испытаний материалов и высокоскоростное фотографирование быстрых трещин. Часть II. - Якутск: Издательство ЯНЦ СО РАН. -1993. - 188 с.

2. Петров В.Н., Лепов В.В., Семенов Х.Н., Ларионов В.П. Критерий трещиностойкости при комбинированном нагружении, //Заводская лаборатория - 2001, - №10, с.50-55.