Шлюшенков А.П. Механика разрушения и расчеты на прочность и долговечность элементов машин и конструкций с трещинами

Учеб. пособие. - Брянск: БГТУ, 1996. - 232 с. ISBN: 5-230-02483-6.Систематизировано излагаются современные модельные представления в механике разрушения, основы линейной и нелинейной механики разрушения, силовые,энергетические и деформационные параметры разрушения, методы их определения (расчетные, экспериментальные), критерии разрушения. Рассматриваются вопросы экспериментальной механики разрушения, роль факторов, влияющих на трещиностойкость, статистический аспект разрушения. Излагаются методы расчета элементов машин и конструкций по критериям трещиностойкости в детерминированной и вероятностной постановке, приводятся примеры расчетов, рассматриваются методы повышения живучести.Современные представления в механике разрушения материалов.
Классические и неклассические подходы в теории прочности и разрушения материалов.
Явление разрушения с точки зрения масштабной шкалы.
Геометрия и типы трещин.
Модель трещины.
Решение простейшей задачи о предельной нагрузке тела с трещиной в рамках классических подходов.
Теория разрушения Гриффитса - начало современной механики разрушения.Линейная механика разрушения.
Поля напряжений и перемещений в окрестности вершины трещины. Коэффициент интенсивности напряжений.
Методы определения коэффициентов интенсивности напряжений.
Силовой критерий хрупкого разрушения.
Пластическая зона в окрестности вершины трещины. Силовой критерий квазихрупкого разрушения.
Энергетический критерий линейной механики разрушения. Эквивалентность энергетического и силового критериев разрушения.
Область применения линейной механики разрушения.Нелинейная механика разрушения.
Энергетический критерий разрушения на основе J –интеграла.
J-интеграл.
Инвариантность J-интеграла от пути интегрирования.
J-интеграл и поля напряжений и деформаций в вершине трещины.
Методы определения J-интеграла.
Критерий разрушения на основе J-интеграла (критерий Черепанова – Райса).
Деформационный критерий разрушения на основе раскрытия трещины в вершине.
Раскрытие трещины в вершине.
Методы определения раскрытия трещины в вершине.
КРТ-критерий разрушения.
Деформационный критерий разрушения на основе коэффициента интенсивности упруroпластических деформаций.
Описание напряженно-деформированного состояния в зоне трещины с помощью упругопластических коэффициентов концентрации напряжений и деформаций.
Коэффициент интенсивности упругопластических деформаций.
Критерий разрушения на основе коэффициента интенсивности упругопластических деформаций.
Двухпараметрические критерии разрушения.
Связи между параметрами разрушения.Трещиностойкость материалов при однократном нагружении.
Характеристики кратковременной трещиностойкости материалов.
Экспериментальное определение характеристик кратковременной трещиностойкости материалов.
Факторы, влияющие на кратковременную трещиностойкость материалов.
Рассеяние характеристик кратковременной трещиностойкости материалов.Расчеты на прочность элементов машин и конструкций с трещинами при однократном нагружении.
Детерминированные расчеты на трещиностойкость при однократном нагружении.
Расчеты по коэффициентам запаса прочности.
Расчеты предельно допустимых нагрузок и размеров трещиноподобных дефектов.
Вероятностные расчеты на трещиностойкость при однократном нагружении.Трещиностойкость материалов при циклическом нагружении.
Классические и неклассические подходы в механике усталостного разрушения.
Общие закономерности усталостного разрушения и распространения усталостных трещин.
Стадийность процесса усталостного разрушения.
Модельные представления о механизме распространения и траектория усталостных трещин.
Пластическая зона в окрестности вершины трещины при циклическом нагружении.
Явление закрытия усталостных трещин.
Исходные положения механики роста усталостной трещины. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения.
Математические модели кинетической диаграммы усталостного разрушения.
Характеристики циклической трещиностойкости материалов.
Экспериментальное определение характеристик циклической трещиностойкости материалов.
Факторы, влияющие на циклическую трещиностойкость материалов.
Закрытие трещины и циклическая трещиностойкость материалов.
Конструктивные факторы.
Технологические факторы.
Эксплуатационные факторы.
Статистические закономерности развития усталостных трещин.
Методы повышения живучести элементов машин и конструкций.Расчеты на живучесть элементов машин и конструкций.
Детерминированные расчеты на живучесть.
Вероятностные расчеты на живучесть.