Анализ зон краевых эффектов

Закономерности хрупкого разрушения, заключающегося в росте магистральных трещин, лежат в основе известных моделей трещин, которые, в свою очередь, позволяют наметить как экспериментальные методы для определения новых механических характеристик материала, так и расчетные для выбора конструктивных параметров детали. В настоящее время необходима разработка инженерного метода расчета на хрупкую прочность элементов конструкций, содержащих трещины. Расчет на прочность по стадии хрупкого разрушения, дополняющий обычный расчет на прочность, должен защищать конструкцию от хрупкого разрушения и устанавливать допуск на безопасные размеры начальных трещин. Условия работы конструкций иногда приводят к тому, что возникновение и развитие пластической деформации оказывается затрудненным. Это может быть вызвано различными причинами, среди которых можно назвать большие абсолютные размеры конструкции, радиационный наклеп, влияние среды, в частности, понижение температуры. В результате подавления способности материала пластически деформироваться устраняется возможность благоприятного перераспределения напряжений и деформаций по объему тела и по его отдельным структурным составляющим.

Поэтому возникают местные перенапряжения, начальные микротрещины и проявляется тенденция к их дальнейшему развитию, которая в итоге заканчивается макроскопическим хрупким разрушением. Как известно, опасность хрупкого разрушения состоит не только в его кажущейся внезапности, но и в том, что оно может происходить при напряжениях, ниже расчетных. Это означает, что фактический запас прочности оказывается ниже того, который установлен согласно обычным методам расчета на прочность без учета трещин. Существующие методы расчета элементов конструкций при наличии в них трещин основаны на достижениях механики разрушения.