§ 8. Модель Баренблатта
Неограниченный рост напряжений на фронте трещины вызывает некоторые сомнения. Желательно “дать подкрепление” сингулярным решениям какими-либо дополнительными построениями или использованием иной модели. И это подкрепление дала работа Г. И. Баренблатга (1960 г. - до Райса и Друкера).
В модели Баренблатта многое отличается от обычной механики трещин:
— берега разреза не свободны от напряжений, на них действуют силы сцепления;
— расходящиеся берега не образуют параболу
а плавно смыкаются;
— напряжения конечны, поскольку коэффициенты интенсивности равны нулю.
Рис. 51
Рассмотрим растяжение при плоской деформации (рис. 51). Коэффициенты интенсивности в этом случае определяются формулой (3.3). В модели Баренблатта
но в выражении КИН роль
играет
где
силы сцепления. В предельном состоянии (когда трещина начинает расти)
считается определенной функцией расстояния от вершины:
где
у правого конца и
у левого. Принимается также, что
при
Итак, КИН равен нулю:
Протяженность участка с силами сцепления мала. При
— это “номинальный” КИН, получено его предельное значение. Вместо пересмотра основ обычной механики трещин получили ее подтверждение.