Механике, сплошных сред и разрушение

В данной главе приведен обзор общих представлений различных теорий разрушения, не имеющих явной связи с характерными свойствами молекулярных цепей, их конфигурационной и надмолекулярной организацией, тепловой и механической перестройкой. Это относится к классическим критериям ослабления материала и общим механическим моделям сплошных сред. Теории кинетических процессов разрушения учитывают вязкоупругое поведение полимерного материала, но вывод критериев разрушения не связан с подробным морфологическим анализом. Эти основополагающие теории тем не менее неоценимы для объяснения статистических неморфологических сторон процесса разрушения или его характеристики с точки зрения механики сплошных сред. [c.59]

Подводя итог трех различных статистических аспектов разрушения, можно сказать, что в первом случае (разрушение как статистическое событие) свойство (вероятность разрушения) относится к материальному телу в целом. Во втором случае один дефект, т. е. одна микронеоднородность в теле (из многих) считается доминирующей при его ослаблении. В третьем случае отдельные акты разрушения взаимодействуют и влияют друг на друга, определяя свой дальнейший рост. Тот же самый подход, который был использован здесь для объяснения разброса данных разрушения, мы встретим, например, в теории прочности, опирающейся на механику сплошных сред, механику разрушения и молекулярную структуру. [c.66]

Механика сплошных сред и разрушение [c.67]

Реальные твердые тела неоднородны. Даже в однофазных материалах содержатся дефекты, пустоты, включения, трещины и другие неоднородности, которые могут искажать однородное поле напряжений. В механике сплошных сред анализируются (особенности) поля деформаций — напряжений вблизи дефектов или трещин и путем составления баланса энергий выводятся их критерии стабильности. Это подход механики разрушения. Гриффитс [35] был первым, кто связал энергетические изменения с расширением трещины (длиной 2а). Он приравнял энергию образования новой поверхности ус с1А, необходимую для увеличения площади трещины на бесконечно малую величину [c.71]

В отличие от теорий механики сплошных сред в теориях разрушения при молекулярных кинетических процесах учитывается дискретность частиц и элементов, составляющих материальное тело. В теории кинетических процессов предполагается непосредственно связать разрыв связей, смещение элементов и переход от отдельных актов воздействия на молекулярные цепи к макроскопической деформации, росту дефекта и разрушению структуры материала. [c.75]

Таким образом, при чисто механическом подходе на основе понятий механики сплошных сред или с учетом молекулярного строения твердых тел описание прочностных свойств сводится к оперированию понятиями предела прочности, предельных состояний и к системе расчетов потери устойчивости изделий из тех или иных материалов. Основная задача механики разрушения — определить те предельные критические условия, при которых наступает разрушение. Соответствующие теории называют теориями предельных состояний. К ним относятся теории максимального нормального напряжения, максимального удлинения, предельного значения упругой энергии и другие, более сложные. В этих теориях разрушение рассматривается как критическое событие при достижении предельного состояния (предельной поверхности разрушения), которое описывается в общем случае комбинацией компонентов тензора деформаций и тензора напряжений. [c.284]

Четвертое издание (3-е изд.— 1979) написано с учетом последних достижений в области техники и технологии буровых работ. Рассмотрены основы механики сплошных сред, методы определения показателей механических свойств горных пород, расчет стенок скважины на устойчивость, режимы разрушения забоя. Большое внимание уделено механизму разрушения горных пород различными долотами, изнашиванию вооружения долот при бурении, кинематике и динамике взаимодействия долота с горной породой. Приведены вопросы буримости горных пород. [c.512]

В рамках механики сплошных сред П. рассматривается на основе представлений теории упругости и пластичности исходя лишь из энергетич. критерия разрушения и расчетов локальных перенапряжений вблизи полостей и трещин. Согласно этим представлениям, разрыв упругих тел (хрупкое разрушение) возможен, если кол-во упругой энергии, осво- [c.129]

Разрушение полимеров, как и любых твердых тел, является сложным кинетическим процессом. Изучение этого явления составляет предмет механики разрушения, которая пользуется традиционными методами механики сплошных сред [200]. [c.109]

Учение о прочности развивалось первоначально на основе представлений теории упругости и пластичности, в рамках механики сплошных сред. Не претендуя на детальное микроскопическое описание разрыва тел, теория прочности исходила из энергетического критерия разрушения и из расчетов на основе теории упругости локальных перенапряжений вблизи полостей и трещин. Согласно Гриффиту [1], разрыв идеально упругих тел считался возможным, если количество упругой энергии, освобождающейся при росте трещин разрушения, было достаточным, чтобы скомпенсировать затраты энергии на образование новой поверхности разрыва. В теории Гриффита и его последователей энергетический критерий служил средством определения состояния неустойчивости напряженных тел с трещинами. Такой же чисто механический подход к проблеме разрушения (который условно можно назвать также и статическим подходом) сохранился и впоследствии, когда твердые тела стали рассматриваться как конструкции из атомов, связанных силами сцепления. [c.7]

Таковы кратко итоги чисто механического, статического подхода к проблеме разрушения твердых тел как при рассмотрении их с позиций механики сплошных сред, так и при учете их атомно-молекулярного строения. [c.10]

Другой подход к проблеме длительной прочности твердых тел основан на феноменологическом анализе и использовании методов механики сплошной среды . В работе хрупкое разрушение рассматривается независимо от процесса ползучести и связывается с процессом трещинообразования, развивающимся во времени. Принимается , что процесс развития трещин в основном не влияет на деформацию ползучести, а если такое влияние и существует, то кривые ползучести, по которым устанавливаются уравнения ползучести, отражают суммарный эффект. [c.434]

Значение подхода, опирающегося на общие соотношения механики сплошных сред, состоит в том, что если W и связанные с ним критерии разрушения найдены для материала, испытываемого в условиях простого нагружения, то (в принципе) поведение материала при произвольном сложном распределении напряжений может быть предсказано расчетным путем при условии проведения необходимого анализа напряженного состояния. Кроме того, такой подход может быть использован при рассмотрении кристаллических твердых тел, анизотропных твердых тел и жидкостей [c.308]

Теория образования адгезионных соединений не будет полной без учета специфического поведения полимеров при действии внешних сил. Реологический анализ этого процесса определяет возможность перехода от теории к практике (с учетом реальных сторон наблюдаемых эффектов) процессов адгезии. В этом разделе будет рассмотрено лишь образование адгезионных соединений, поскольку проблемы реологии разрушения в значительной мере определяются представлениями механики сплошных сред. [c.131]

Прочность полимерных материалов приобретает все более актуальное значение. До появления кинетической точки зрения на разрушение полимеров придерживались представлений о разрушении исключительно с позиций механики упругих твердых тел, имеющих дефекты. Однако экспериментальные факты [33—36] доказывают существенную роль вязкоупругих релаксационных явлений при разрушении полимеров. В этой связи построение математической модели кинетики набухания, учитывающей релаксационные явления в полимере, актуально для нахождения благоприятных условий проведения процесса с целью уменьшения брака при производстве ионообменных материалов аналитического назначения (хроматографического и ядерного класса). При этом описание релаксационных явлений в полимерных материалах связывается с рассмотрением их как сплошных сред, которые по своим механическим свойствам занимают промежуточное положение между упругими твердыми телами и вязкими жидкостями (что приводит к возникновению явлений вязкоупругости). [c.300]

Халимов А.А., Зайнуллин P. ., Халимов А.Г. Диагностика разрушений сварных соединений жаропрочной стали 15Х5М. // В кн. Проблемы механики сплошных сред в [c.90]

Система уравнений не охватывает течения в режиме полного разрущения структуры. В принятых в этой модели понятиях полное разрушение могло бы означать равенство толщины к движущихся слоев размеру частиц а. Согласно указанию к формуле (3.14.41), произведение х/г/2 при этом равно 3(ф/2) или, приближенно, 2ф . При таком малом значении аргумента х/г/2 гиперболический тангенс практически равен самому аргументу, и тогда, согласно формуле (3.14.53), напряжение сдвш а оказывается равным напряжению в чистой дисперсионной среде, что, конечно, не соответствует действительности. На этом основании следует полагать, что механизм послойного скольжения может реализоваться только в режиме, достаточно удаленном от сильного разрущения структурной сетки. Физическая причина такого ограничения понятна — при малой толщине слоев их послойное движение становится неустойчивым, поскольку на каждый элемент слоя действует также момент сил, стремящийся повернуть слой перпендикулярно направлению движения. Более того, среди общих принципов механики сплошной среды есть и принцип попарного равенства касательных напряжений. В данном случае он означает, что в сплошном движущемся слое действуют сдветовые напряжения и в направлении, перпендикулярном направлению движения слоев, причем они численно равны сдвиговым напряжениям, действующим вдоль направления движения, которые только и бьши рассмотрены в моде- [c.719]

В вышеприведенном анализе исходили из того, что законы механики сплошной среды непосредственно применимы к рассматриваемой системе. По отношению к реальным системам, имеющим заостренные трещины, это допущение не может быть справедливым для участка около вершины трещины на расстояниях, соизмеримых с молекулярными размерами. Поэтому необходимо рассмотреть соотношение между двумя критериями разрушения, принимая во внимание атомное строение вещества. Из термодинамической природы энергетического критерия вытекает, что должно быть дополнительное условие для разрушения. Рассматривая геометрическую форму вершины трещины, Орован попытался показать, что здесь также достигается условие разрушения, поскольку локальные напряжения становятся равными теоретической прочности (молекулярной когезии). [c.141]

Как отмечает Г. И. Варенблаттв работе Об основных представлениях теории равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении (сб. Проблемы механики сплошной среды , Изд. АН СССР, М., 1961), предложенный Гриффитом энергетический метод сводит определение размеров трещины к отысканию производной от згпомянутого уменьшения упругой энергии тела по размеру трещины, т. е. так называемой скорости освобождения упругой энергии, Прим. ред, [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология