R-кривая. Разрушение при плосконапряженном состоянии.

R-кривая представляет собой энергию, необходимую для роста трещины. В вязком материале эта энергия слагается из работы, необходимой для образования новой зоны пластичности при вершине развивающейся трещины, и работы, необходимой для образования роста и слияния микропустот. Наиболее вероятно, что последняя мала по сравнению с энергией, содержащейся в зоне пластичности. Поэтому R -кривая должна начинаться в нулевой точке, как показано на рис. 5.9: при нулевых напряжениях размер зоны пластичности равен нулю. Сопротивление росту трещины(R – кривая)

Для образца с длинной трещины (а) при напряжении σ1 в т.А не вызывает рост на da. При σi в т.ВR = G1с (п.д.) происходит разрушение. Приσс в т.D (касательная к R–кривой) трещина (а) увеличивается на da происходит разрушение (п.н.с.).

Для ПД R не зависит, а для ПНС зависит от (а) - длины трещины. С ↑ длины (а) требуется ↑ σ до критического (а)с, при котором происходит неустойчивое быстрое разрушение. При стабильном росте трещины выполним энергетический критерий: скорость выделения энергии G = R сопротивлению росту трещины. Так как G = πσ\2 а/Е, то G увеличивается с ростом σ и а, быстрее чем а.

В вязком материале R (сопротивление росту трещины) слагается из работы образования зоны пластичности и развития трещины (рост и слияние пустот). Если пластическая деформация мала – трещина не растет. Энергетический критерий необходим но не достаточен. Стабильный рост трещины начинается при определенномG. В точке, где G = R внезапное метастабильное расширение (звуковой щелчок). Далее стабильный медленный рост трещины и затем наступает разрушение.

Дата добавления: 2015-08-13