Wprowadzenie do mechaniki pękania (Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej)

Wprowadzenie do mechaniki pękania

rok wydania: 2018
ilość stron: 229
ISBN: 978-83-65991-23-2
format: B5
oprawa: miękka

Spis treści

WAŻNIEJSZE OZNACZENIA / 7
OD AUTORA / 11

1. WPROWADZENIE / 13

2. POLE NAPRĘŻEŃ W LINIOWO SPRĘŻYSTYM OŚRODKU ZE SZCZELINĄ / 23
2.1. Podstawowe równania teorii sprężystości / 23
2.2. Podstawy rachunku zmiennych zespolonych / 26
2.3. Funkcja naprężeń dla dwuwymiarowych zagadnień teorii sprężystości / 28
2.4. Zastosowanie funkcji naprężeń westergaarda do analizy stanu naprężenia i przemieszczeń w pobliżu wierzchołka szczeliny / 33
2.4.1. Szczelina w I typie obciążenia w paśmie nieskończonym / 33
2.4.2. Szczelina w II typie obciążenia w paśmie nieskończonym / 39
2.4.3. Szczelina w III typie obciążenia w paśmie nieskończonym / 40
2.5. Funkcje naprężeń i współczynniki intensywności naprężeń dla różnych przypadków szczelin w i typie obciążenia / 41
2.6. Wpływ skończonych wymiarów ciała na wartości współczynników intensywności naprężeń / 47
2.7. Wykorzystanie zasady superpozycji do wyznaczania współczynników intensywności naprężeń / 50
2.8. Szczeliny eliptyczne i kołowe / 53
2.9. Przykłady / 56

3. UPLASTYCZNIENIE W POBLIŻU WIERZCHOŁKA SZCZELINY / 77
3.1. Sprężysto-plastyczne pole naprężeń w pobliżu wierzchołka szczeliny / 77
3.1.1. Model Irwina / 78
3.1.2. Efektywny współczynnik intensywności naprężeń / 81
3.1.3. Model Dugdale’a / 83
3.2. Kształt stref plastycznych / 87
3.2.1. Grubość ciała, a kształt strefy plastycznej / 91
3.3. Przykłady / 96

4. ENERGETYCZNY OPIS SZCZELINY / 105
4.1. Bilans energetyczny ciała ze szczeliną / 105
4.1.1. Energia dla ciała sprężysto-kruchego - teoria Griffith’a / 107
4.1.2. Warunek stałych uchwytów / 108
4.1.3. Warunek stałej siły / 109
4.1.4. Ogólna zależność „siła-przemieszczenie” / 111
4.1.5. Obciążenie krytyczne / 113
4.1.6. Obciążenie krytyczne dla materiałów quasi-kruchych / 115
4.2. Związek prędkości uwalniania energii ze współczynnikiem intensywności naprężeń / 116
4.3. Podatność ciała ze szczeliną / 120

5. SIŁOWE KRYTERIUM PĘKANIA / 125
5.1. Obciążenie krytyczne / 125
5.2. Zależność parametru Kc od grubości ciała / 126
5.2.1. Analiza ilościowa wpływu grubości na odporność na pękanie / 130
5.3. Wyznaczanie odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia / 136
5.3.1. Próbki testowe / 137
5.3.2. Przygotowanie próbek do badań / 139
5.3.3. Procedura przeprowadzenia próby / 141
5.3.4. Wyznaczanie wartości KIcz wykresu P - u / 141
5.3.5. Uwagi końcowe / 143
5.4. Wyznaczanie odporności na pękanie w płaskim stanie naprężenia i zakresie przejściowym / 145
5.4.1. Metoda Federsena / 147
5.4.2. Metoda krzywych R / 151
5.5. Przykłady / 158

6. KRYTERIA PĘKANIA W ZAKRESIE SPRĘŻYSTO- PLASTYCZNYM / 161
6.1. Koncepcja całki J / 161
6.1.1. Podstawy teoretyczne / 161
6.1.2. Definicja całki J / 163
6.1.3. Całka J dla ciała ze szczeliną / 165
6.1.4 Energetyczna interpretacja całki J / 166
6.1.5. Całka J jako charakterystyka pola naprężeń w ośrodku nieliniowo sprężystym ze szczeliną / 169
6.1.6. Związek całki J z rozwarciem w wierzchołku szczeliny / 171
6.1.7. Całka J w warunkach stałych uchwytów i stałego obciążenia / 173
6.1.8. Całka J jako miara odporności materiału na pękanie / 175
6.2. Doświadczalne wyznaczanie całki J oraz JIc / 178
6.2.1. Doświadczalne wyznaczanie całki J metodą wielu próbek / 178
6.2.2. Doświadczalne wyznaczanie całki J metodą jednej próbki / 180
6.2.3. Metoda normowa wyznaczania całki J i JIc / 184
6.3. Kryterium pękania oparte na krytycznym rozwarciu szczeliny / 186
6.3.1. Podstawy teoretyczne / 186
6.3.2. Teoretyczna krzywa COD / 188
6.3.3. Podstawowe informacje nt. normowej próby wyznaczania rozwarcia krytycznego / 191

7. WZROST SZCZELIN ZMĘCZENIOWYCH / 195
7.1. Szczelina zmęczeniowa przy obciążeniu cyklicznym o stałej amplitudzie / 197
7.1.1. Krzywa prędkości wzrostu szczeliny zmęczeniowej / 199
7.1.2. Równania prędkości propagacji szczeliny zmęczeniowej / 205
7.1.3. Czas życia elementu ze szczeliną zmęczeniową / 210
7.2. Szczelina zmęczeniowa przy obciążeniu cyklicznym o zmiennej amplitudzie / 212
7.3. Wpływ środowiska na proces pękania / 216
7.4. Przykłady / 219

CYTOWANE PRACE / 247