Wprowadzenie do mechaniki pękania
Opis
SPIS TREŚCI
Ważniejsze oznaczenia 9
Od autora 11
Rozdział 1
Wprowadzenie 13
Rozdział 2
Pole naprężeń w liniowo sprężystym ośrodku ze szczeliną 23
2.1 Podstawowe równania teorii sprężystości 23
2.2 Podstawowe rachunki zmiennych zespolonych 25
2.3 Funkcja naprężeń dla dwuwymiarowych zagadnień teorii sprężystości 27
2.4 Zastosowanie funkcji naprężeń Westergaarda do analizy stanu naprężenia i przemieszczeń w pobliżu wierzchołka szczeliny 32
2.4.1 Szczelina w I typie obciążenia w paśmie nieskończonym 32
2.4.2 Szczelina w II typie obciążenia w paśmie nieskończonym 37
2.4.3 Szczelina w III typie obciążenia w paśmie nieskończonym 39
2.5 Funkcje naprężeń i współczynniki intensywności naprężeń dla różnych przypadków szczelin w I typie obciążenia 39
2.6 Wpływ skończonych wymiarów ciała na wartości współczynników intensywności naprężeń 45
2.7 Wykorzystanie zasady superpozycji do wyznaczania współczynników intensywności naprężeń 47
2.8 Szczeliny eliptyczne i kołowe 49
2.9 Przykłady 52
Rozdział 3
Uplastycznienie w pobliżu wierzchołka szczeliny 71
3.1 Sprężysto-plastyczne pole naprężeń w pobliżu wierzchołka szczeliny 71
3.1.1 Model Irwina 72
3.1.2 Efektywny współczynnik intensywności naprężeń 74
3.1.3 Model Dugdale’a 76
3.2 Kształt stref plastycznych 80
3.2.1 Grubość ciała a kształt strefy plastycznej 83
3.3 Przykłady 88
Rozdział 4
Bilans energetyczny ciała ze szczeliną 97
4.1. Bilans energetyczny ciała ze szczeliną 97
4.1.1. Energia dla ciała sprężysto-kruchego – teoria Griffith’a 97
4.1.2. Wartość stałych elastycznych 99
4.1.3. Warunek stałej siły 101
4.1.4. Ogólna zależność „siła-przemieszczenie” 103
4.1.5. Obciążenie krytyczne 104
4.1.6. Obciążenie krytyczne dla materiałów quasi-kruchych 107
4.2. Związek prędkości uwalniania energii ze współczynnikiem intensywności naprężeń 108
4.3. Podatność ciała ze szczeliną 111
Rozdział 5
Siłowe kryterium pękania 115
5.1. Obciążenie krytyczne 115
5.2. Zależność parametru \(K_c\) od grubości ciała 116
5.2.1. Analiza ilościowa wpływu grubości na odporność na pękanie 120
5.3. Wyznaczanie odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia 125
5.3.1. Próbki testowe 125
5.3.2. Przygotowanie próbek do badań 126
5.3.3. Procedura przeprowadzenia próby 128
5.3.4. Wyznaczanie wartości \(K_{Ic}\) z wykresu \(P-l\) 129
5.3.5. Uwagi końcowe 130
5.4. Wyznaczanie odporności na pękanie w płaskim stanie naprężenia i zakresie przejściowym 131
5.4.1. Metoda podziału 133
5.4.2. Metoda krywych R 139
5.4.3. Metoda Federsena 153
5.4.4. Metoda krzywych R 145
5.5. Przykłady 145
Rozdział 6
Kryteria pękania w zakresie sprężysto-plastycznym 147
6.1. Koncepcja całki \(J\) 147
6.1.1. Podstawy teoretyczne 147
6.1.2. Definicja całki \(J\) 147
6.1.3. Całka \(J\) dla ciała ze szczeliną 149
6.1.4. Interpretacja fizyczna całki \(J\) 150
6.1.5. Całka \(J\) jako charakterystyka pola naprężeń w ośrodku nieliniowo sprężystym ze szczeliną 151
6.1.6. Związek całki \(J\) z rozwarciem wierzchołku szczeliny 154
6.1.7. Całka \(J\) w warunkach stałych uchwytów i stałego obciążenia 156
6.1.8. Ciągliwość jako miara odporności materiału na pękanie 160
6.2. Doświadczalne wyznaczanie całki J oraz \(J_{Ic}\) 162
6.2.1. Doświadczalne wyznaczanie całki J metodą wielu próbek 162
6.2.2. Doświadczalne wyznaczanie całki J metodą jednej próbki 164
6.2.3. Metoda normowa wyznaczania całki J i \(J_{Ic}\) 168
6.3. Kryterium pękania oparte na krytycznym rozwarciu szczeliny 170
6.3.1. Podstawy teoretyczne 170
6.3.2. Teoretyczna krzywa COD 171
6.3.3. Podstawowe informacje na temat normowej próby wyznaczania rozwarcia krytycznego 174
Rozdział 7
Wzrost szczelin zmęczeniowych 177
7.1. Szczelina zmęczeniowa przy obciążeniu cyklicznym o stałej amplitudzie 178
7.1.1. Krzywa prędkości wzrostu szczeliny zmęczeniowej 180
7.1.2. Równania prędkości propagacji szczeliny zmęczeniowej 187
7.1.3. Czas życia elementu ze szczeliną zmęczeniową 191
7.2. Szczelina zmęczeniowa przy obciążeniu cyklicznym o zmiennej amplitudzie 192
7.3. Wpływ środowiska na proces pękania 197
7.4. Przykłady 199
Literatura 225
Dane techniczne
| Autor | Janusz German |
| Wydanie | 2016 |
| Liczba stron | 230 |
| Okładka | miękka |
| Format | B5 |