Модель квазихрупкого разрушения при импульсном нагружении

Abstract

Рассмотрено напряженно-деформированное состояние в пластине со стационарной трещиной конечной длины при импульсном нагружении. Разработана модель квазихрупкого разрушения при исследуемых нагрузках. Получены аналитические выражения для анализа напряженно-деформированного состояния в пластине вблизи вершины стационарной трещины. Предлагаемая модель имеет строгое физическое обоснование и позволяет в рамках единой концепции описывать протекание процессов хрупкого и квазихрупкого разрушения материалов с дефектами типа трещин при динамическом и статическом нагружении. Результаты моделирования находятся в хорошем качественном соответствии с экспериментально наблюдаемыми закономерностями поведения критических параметров процесса разрушения.

Розглянуто напружено-деформований стан у пластині зі стаціонарною тріщиною скінченної довжини при імпульсному навантаженні. Розроблено модель квазікрихкого руйнування при досліджуваних навантаженнях. Отримано аналітичні вирази для аналізу напружено-деформованого стану в пластині поблизу вістря стаціонарної тріщини. Запропонована модель має строге фізичне обгрунтування і дозволяє в рамках єдиної концепції описувати протікання процесів крихкого і квазікрихкого руйнування матеріалів із дефектами типу тріщин при динамічному і статичному навантаженні. Результати моделювання знаходяться в добрій якісній відповідності із закономірностями поведінки критичних параметрів процесу руйнування, що спостерігаються експериментально.

We have discussed a stress-strain state in the plate with a stationary crack of finite length in pulse loading. A model of quasi-brittle fracture under the considered loads has been developed. Analytical expressions for the analysis of a stress-strain state in the plate near the stationary crack tip have been derived. Strict physical substantiation of the model enables one to describe within a unified concept the processes of brittle and quasi-brittle fracture of materials with crack-like defects in dynamic and static loading. The simulation results are in a good qualitative agreement with the experimentally observed regularities of the behavior of critical parameters of the fracture process.