Методика выведения уравнения скорости распространения трещин для расчета динамического анализа

Ислам Магомедов, Альбина Межиева

Аннотация


Данная работа иллюстрирует выведение уравнения скорости распространения трещины в твердых и хрупких материалах. Работа раскрывает статическое и динамическое состояния материала при инициации и распространения трещины. Вначале будет рассмотрена работа Грифитса, который внес огромный вклад в развитие исследований связанных с распространением трещин. Его главной задачей была ввести глобальный энергетический баланс системы (  вместо прямого действия на давление вершины трещины и оценить количество энергии. Также был найден фактор интенсивности напряжения (ФИН)  и J-интеграл  , которые в отличии от закона Грифиттса действует на давление вершины трещины. В дополнении для вычисления размера пластичной зоны  были использованы первоначальное смещение трещины (ПСТ) и концепция Ирвин. Для выведения уравнения скорости распространения трещины использовалось уравнение Гриффитса, которое впоследствии было модифицировано для динамического распространения трещин. Модель Мотта была использована для вычисления уравнения скорости распространения трещин. Однако уравнение имело неверное предположение о том, что , и после проведенного анализа данное уравнение можно модифицировать как .


Ключевые слова


уравнения скорости распространения трещины; Грифитс; ФИН; ПСТ; вершина трещины; Ирвин; модель Мотта.

Полный текст:

PDF >PDF

Литература


Karlsson, S. (2012). Modification of float glass surfaces by ion exchange. [online] Lnu.diva-portal.org. Available at: http://lnu.diva-portal.org/smash/get/diva2:525482/FULLTEXT01 [Accessed 13 Feb. 2016].

Dubiel, M., J. Haug, H. Kruth, H. Hofmeister, and K.-D. Schicke, Ag/Na ion exchange in soda-lime glasses and the formation of small Ag nanoparticles. Materials science & engineering. B, Solid-state materials for advanced technology, 2008. 149(2): p. 146.

Lunden, I. (2016). Led By iPhone 6, Apple Passed Samsung In Q4 Smartphone Sales, 1.9B Mobiles Sold Overall In 2014. [online] TechCrunch. Available at: http://techcrunch.com/2015/03/03/led-by-iphone-6-apple-passed-samsung-in-q4-smartphone-sales-1-9b-mobiles-sold-overall-in-2014/#.fdcilh1:8exz [Accessed 31 Mar. 2016].

Crump, T., Ferté, G. and Mummery, P. (2015). DYNAMIC FRACTURE EFFECTS ON REMOTE STRESS AMPLIFICATION IN AGR GRAPHITE BRICKS. SMiRT-23, 80.

Nouby, M. and Srinivasan, K. (2015). Simulation of the structural modifications, Part D: Journal of Automobile Engineering, [online] 225(5), pp.653-672. Available at: http://pid.sagepub.com/content/225/5/653 [Accessed 26 Mar. 2015].

Wagner, Fleming, and Petri, (n.d.). Static and dynamic crack propagation in brittle materials with XFEM.

Anderson, T. (2005). Fracture mechanics. Boca Raton, FL: Taylor & Francis.

E.E. Gdoutos. Fracture Mechanics: An Introduction, volume 123 of Solid mechanics and its applications. Springer, 2006. ISBN 9781402031533.

Li, J., Huang, Q. and Ren, X. (2013). Dynamic Initiation and Propagation of Multiple Cracks in Brittle Materials. Materials, 6(8), pp.3241-3253.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.