Об’єднаний аналіз задач механіки руйнування матеріалів з початковими напруженнями та руйнування тіл при стисканні вздовж тріщин - Автореферат

Це зумовлено, з одного боку, складністю явища руйнування, що потребує розробки різноманітних підходів до його дослідження на мікро-та макрорівнях, формулювання адекватних критеріїв руйнування та методів визначення полів напружень в околі тріщин, а з іншого - великою практичною значимістю результатів, які отримуються в рамках механіки руйнування, для оцінки та прогнозування міцності, довговічності і залишкового ресурсу відповідальних конструкцій, споруд, машин та механізмів. Особливий інтерес при цьому становлять задачі, в яких початкові напруження діють вздовж поверхонь тріщин, що містяться в тілі, оскільки в рамках класичної механіки руйнування неможливо врахувати вплив таких початкових напружень на параметри руйнування, зокрема, на коефіцієнти інтенсивності напружень та величини розкриття тріщин, і, отже, вони не враховуються критеріями руйнування типу Гриффітса-Ірвіна або критичного розкриття тріщин. Для дослідження таких проблем застосовується підхід, запропонований в роботах О.М.Гузя, відповідно до якого напружено-деформований стан попередньо напруженого матеріалу з тріщинами визначається в рамках тривимірної лінеаризованої теорії пружності. Слід зазначити, що кількість наукових праць, спрямованих на дослідження руйнування тіл при стисканні вздовж тріщин, є суттєво меншою порівняно з дослідженням процесів руйнування при розтягу та зсуві, причому більшість з них присвячена дослідженню руйнування при стисканні вздовж поодиноких тріщин та систем тріщин, розташованих в одній площині. Метою дисертації є розробка обєднаного підходу до розвязання задач механіки руйнування тіл з початковими напруженнями та задач руйнування матеріалів з тріщинами при стисканні вздовж тріщин у рамках тривимірної лінеаризованої теорії пружності; побудова розвязків та дослідження в рамках зазначеного підходу нових класів просторових неосесиметричних та осесиметричних задач про руйнування тіл, що містять взаємодіючі тріщини, в умовах дії спрямованих вздовж тріщин зусиль; аналіз отриманих результатів і формулювання виявлених закономірностей.У випадку, коли початкові напруження діють вздовж тріщин, класичні підходи механіки руйнування виявляються непридатними, оскільки при використанні співвідношень лінійної теорії пружності компоненти зусиль, що діють вздовж тріщин, не входять до виразів для коефіцієнтів інтенсивності напружень та величин розкриття тріщин, а тому не враховуються класичними критеріями руйнування Гриффітса-Ірвіна або критичного розкриття тріщини. Треба відзначити, що раніше вказані дві некласичні проблеми - проблеми руйнування матеріалів з початковими напруженнями та проблеми руйнування тіл з тріщинами при стисканні вздовж тріщин - розглядалися окремо. При такому підході розроблено новий, більш простий та ефективний для практичних застосувань метод визначення критичних параметрів стиску, що відповідають локальній втраті стійкості матеріалу в околі тріщин, відповідно до якого ці параметри вираховуються при розвязуванні відповідних неоднорідних задач механіки руйнування матеріалів з початковими напруженнями як значення стискаючих початкових напружень, при досягненні яких відбувається різка «резонансоподібна» зміна основних величин напружено-деформованого стану, зокрема, коефіцієнтів інтенсивності напружень, і, відповідно, відпадає необхідність проводити додаткові дослідження задач на власні значення в рамках тривимірної лінеаризованої теорії стійкості. Другий розділ присвячено вибору розрахункових схем, що дозволяють адекватно описати проблеми руйнування матеріалів, які розглядалися у попередньому розділі; викладенню основних рівнянь і співвідношень тривимірної лінеаризованої теорії пружності для стисливих та нестисливих середовищ при скінченних та малих початкових деформаціях; вибору моделей для опису фізико-механічних характеристик пружних високоеластичних та композиційних матеріалів; математичній постановці відповідних просторових задач для тіл з тріщинами при різних силових схемах та викладенню основних положень об‘єднаного підходу до дослідження задач механіки руйнування матеріалів з початковими напруженнями та руйнування тіл при стисканні вздовж тріщин; формулюванню критеріїв руйнування матеріалів з врахуванням дії початкових напружень вздовж тріщин та при стисканні вздовж тріщин. При цьому критичні параметри стиску, які є кількісним виразом критерію руйнування при стисканні тіл вздовж тріщин і відповідають зазначеній локальній втраті стійкості стану рівноваги біля тріщин, визначаються чисельно для кожної конкретної силової схеми задачі та геометричної схеми розташування тріщин із розвязку відповідної неоднорідної задачі механіки руйнування матеріалів з початковими напруженнями як значення початкових стискаючих напружень, при досягненні яких відбувається «резонансоподібна» зміна значень коефіцієнтів інтенсивності напружень. пружність тріщина напруженняInfluence of initial stress on fracture of a halfspace containing a penny-shaped crack under radical shear / Nazarenko V.M., Bogdanov V.L., Altenbach H. Напряженное

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО У ПУБЛІКАЦІЯХ