Избранные нелинейные задачи механики разрушения, Левин В.А., Морозов Е.М., Матвиенко Ю.Г., 2004

Избранные нелинейные задачи механики разрушения, Левин В.А., Морозов Е.М., Матвиенко Ю.Г., 2004.
  Охвачен широкий круг вопросов механики разрушения, начиная с микромеханизмов деформации и разрушения кристаллической решетки, инженерных подходов к задачам механики разрушения и заканчивая математическим анализом образования, слияния и развития дефектов материала. Рассмотрены физика и механика микроразрушения, включая образование и рост микротрещин разных видов. Даны основные положения и методы линейной и нелинейной механики разрушения вместе с соответствующими критериями разрушения. Уделено внимание избранным специальным проблемам механики разрушения, включая механизмы деформирования и разрушения полимеров.
Для научных работников, инженеров, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся проблемами механики сплошной среды, механики разрушения и расчетов элементов конструкций, ослабленных трещинами или иными концентраторами напряжений.

Виды связи в твердых телах.
С точки зрения физиков существование и прочность твердого тела обусловлены наличием между структурными частицами сил взаимодействия, действующих на достаточно малых расстояниях. Такими частицами могут быть атомы, ионы или молекулы. Прочность твердого тела обеспечивается силами притяжения между частицами. Для возникновения устойчивой структуры твердого тела необходимо, чтобы между отдельными частицами возникали не только силы притяжения, но и силы отталкивания, препятствующие беспредельному сближению частиц и их полному слиянию.
Не останавливаясь на особенностях природы сил взаимодействия, отметим следующие виды связи частиц в твердых телах: связь Ван-дер-Ваальса, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь и водородная связь [37, 74]. Наиболее универсальной является связь Ван-дер-Ваальса. Она возникает во всех без исключения случаях. Вместе с тем это наиболее слабая связь с энергией порядка 104 Дж/моль, характерной для мало устойчивых и легко летучих структур с низкими точками плавления. Ионная связь является типичной химической связью, широко распространенной среди неорганических соединений.
К таким соединениям относятся интер-металлические соединения, например, карбиды и нитриды, а также окислы металлов, сульфиды и другие полярные соединения [278]. Энергия ионной связи составляет ~ 10е Дж/моль, что характерно для соединений с высокой точкой плавления. В некоторых металлах и во многих интерметаллических соединениях встречается ковалентная связь с энергией ~ 106 Дж/моль. Металлическая связь, возникающая в результате обобществления валентных электронов, характерна для типичных металлов и многих интерметаллических соединений. Энергия этой связи сопоставима с энергией ковалентной связи. Водородная связь является относительно слабой связью. В реальных твердых телах, как правило, имеет место сочетание двух и более видов связи, одна из которых является определяющей для структуры и свойств твердого тела.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Глава 1. Физические основы микроразрушений твердых тел
1.1. Теоретическая прочность твердых тел на отрыв и сдвиг
1.2. Виды дефектов в кристаллической решетке
1.3. Механизмы и критерий образования дислокационных микротрещин
1.4. Микромеханика и критерии роста усталостных трещин
1.5. Эволюция повреждений и рост трещин
1.6. Механизмы деформирования и разрушения эластомеров
Глава 2. Механика разрушения тел с трещинами
2.1. Критерии разрушения и соответствующие этапы деформирования
2.2. Сводка некоторых критериев прочности
2.3. Напряженно-деформированное состояние у вершины трещины и критерии применимости линейной механики разрушения
2.4. Пластическое течение у вершины трещины и критерии нелинейной механики разрушения
2.5. Экспериментальное определение характеристик трещино-стойкости
2.6. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения
2.7. Расчет допустимых размеров трещины в корпусе ВВЭР
Глава 3. Специальные вопросы механики разрушения
3.1. Траектории трещин как геодезические линии
3.2. Вариационный принцип как критерий разрушения
3.3. О расчете диаграмм разрушения
3.4. Применение вариационного принципа к решению задач теории трещин в упруго-вязких средах
3.5. Приближенный метод расчета энергетического интеграла для тел с вырезами и трещинами
3.6. Критерий осреднения
3.7. Сопоставление надрезов при расчете локальной прочности
3.8. Оценка конструкционной прочности по критериям трещино-стойкости
3.9. Определение коэффициента интенсивности напряжений для сквозных трещин в цилиндрических оболочках с помощью весовых функций, полученных методом голографической интерферометрии
3.10. Метод разгрузки в экспериментальной механике разрушения
3.11. Об устойчивости тонколистового образца с трещиной при растяжении
3.12. Рост трещины при нестабильном хрупком разрушении
Глава 4. Разрушение при конечных деформациях и их наложении
4.1. Проблемы и подходы
4.2. Постановка задач прочности в рамках механики деформируемого твердого тела
4.3. Основные понятия и определения нелинейной теории упругости и элементы нелинейной теории вязкоупругости
4.4. Основные соотношения теории многократного наложения больших деформаций (для упругих и вязкоупругих тел)
4.5. О «физическом разрезе», привнесенном в предварительно нагруженное упругое тело
4.6. О варианте задачи прочности для эластомеров
4.7. Подход к решению задачи о возникновении в упругом теле включения
4.8. Образование (возникновение) упругого кругового включения в теле с конечными деформациями
Глава 5. Вязкий рост трещин при конечных деформациях и их наложении
5.1. Общий подход к задаче о вязком росте трещин в предварительно нагруженном теле (при конечных деформациях)
5.2. Модельные задачи
5.3. Трещиноватость у носика привносимого в тело концентратора напряжений
5.4. Вязкий рост трещин при давлении, прикладываемом к их берегам в процессе нагружения
5.5. Развитие трещины в вязкоупругом теле, имеющем конечные деформации
5.6. Нелокальный критерий разрушения. Конечные деформации
Список литературы.