Вплив неврахування умови плавності змикання берегів тріщини при визначенні критичного навантаження

• Дата: 2020
• Автори: Селіванов, М.Ф., Процан, В.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2020
• Назва видання: Доповіді НАН України
• Теми: Механіка
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/170392
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Вплив неврахування умови плавності змикання берегів тріщини при визначенні критичного навантаження / М.Ф. Селіванов, В.В. Процан // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 3. — С. 28-35. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.

Умова скінченності напружень є вимогою коректності, що накладається на розв'язок задачі механіки тріщин, який отримується в рамках моделі зони зчеплення. Ця умова еквівалентна умові плавності змикання берегів розрізу, що моделює тріщину із зоною передруйнування біля її фронту. Умова задовольняється точним визначенням довжини зони зчеплення — ділянки розрізу на продовженні тріщини з прикладеними до берегів силами зчеплення, інтенсивність яких пов'язана з відповідним розкриттям берегів нерівномірним законом зчеплення—відриву. Довжину зчеплення можна знайти аналітично лише в невеликій кількості базових задач механіки тріщин, наприклад, в задачі про тріщину у нескінченній площині з рівномірно розподіленим навантаженням, прикладеним на значній відстані від тріщини. При використанні числових методів довжину зчеплення знаходять наближено ітеративними методами. В роботі проаналізовано вплив точності наближення на величину критичного навантаження, за якого ініціюється руйнування. Для цього розглянуто крайову тріщину в пластині скінченних розмірів. Метод скінченних елементів використано для отримання розв'язку, який проаналізовано з точки зору впливу неточного визначення довжини зчеплення на критичний рівень навантаження. Проведено порівняння числового розв'язку з отриманим авторами число во-аналітичним розв'язком аналогічної задачі для напівнескінченної площини. Встановлено, що використання меншого значення довжини зчеплення, ніж те, що дає умова плавності змикання берегів, призводить до завищеного прогнозу щодо граничного навантаження при збереженні критерію руйнування. Проілюстровано простий ітеративний метод знаходження довжини зчеплення, що задовольняє умову плавності змикання берегів.