Главная > Физика > Сопротивление материалов (Биргер И.А.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА 13. МОДЕЛИ РАЗРУШЕНИЯ

При построении моделей прочностной надежности необходимо знать условия разрушения материала конструкции. Соотношения, связывающие параметры работоспособности в момент разрушения с характеристиками материала, называются моделями разрушения.

Они называются моделями, так как на определенном уровне схематизируют сложный процесс разрушения, зависящий от действующих напряжений и свойств материала, характера нагружения и целого ряда других факторов. Модели разрушения различаются в зависимости от условий нагружения, в первую очередь от числа циклов нагружения, от свойств материала (пластичности или хрупкости) и, наконец, могут быть представлены в детерминированной или статистической формах. В детерминированных моделях (основной вид моделей разрушения при практическом использовании) действующие напряжения и характеристики материала имеют вполне определенные (детерминированные) значения. Обычно рассматриваются наиболее опасные расчетные случаи, когда действующие напряжения имеют максимальные значения, а характеристики материала соответствуют нижним границам технических условий.

В статистических моделях напряжения и (или) параметры материала считаются величинами случайными, представленными средними значениями и среднеквадратичными отклонениями. В дальнейшем основное внимание уделяется детерминированным моделям разрушения.

45. Модели статического и длительного разрушения

Вводные замечания.

Статическое нагружение — медленное возрастание нагрузки от нуля до максимальной величины. Предполагается, что нагружение - осуществляется однократно. Примерами статического нагружения могут служить нагружение металлического каркаса зданий, сосуда при гидравлическом испытании, болта при его затяжке. Практически к числу статического нагружения относят случай, когда нагружение повторяется несколько раз, однако встречается и заметное понижение прочности даже после малого числа циклов нагружений (N < 10).

В ряде случаев разрушение происходит в результате продолжительного действия нагрузки — длительное разрушение (см. разд. 15). Модели статического и длительного разрушения можно представить в следующем виде:

где — эквивалентное напряжение; — главные напряжения, причем — параметры, зависящие от механических свойств материала. Величина представляет критическое напряжение, зависящее в общем случае от температуры Т и времени нагружения t. Для статической прочности принимается где — предел прочности материала при растяжении; для длительной прочности где — предел длительной прочности.

Если во всех точках материала конструкции

условия прочности считаются выполненными; при

в опасной точке наступает разрушение. Величина в равенстве (1) называется критерием прочности.

Эквивалентное напряжение приводит сложное напряженное состояние к эквивалентному по опасности разрушения одноосному растяжению. Прочность при одноосном растяжении считается известной по экспериментальным данным.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление