Местные деформации в вершине трещин
При достижении трещиной критических размеров возникает ее неустойчивое состояние, характеризуемое тем, что дальнейший рост трещины происходит при уменьшающихся нагрузках. Зависимости между нагрузками и соответствующими им длинами трещин в процессе их устойчивого и неустойчивого распространения получили название диаграмм разрушения. Существенное значение для количественного описания диаграмм разрушения имела разработка основ линейной и нелинейной механики разрушения. Применительно к малопластичным высокопрочным сталям, алюминиевым и титановым сплавам приращение длины трещины dl на основе силовых критериев разрушения оказывается связанным с коэффициентом интенсивности напряжений Ki. Уменьшение предельной пластичности приводит к более сильной зависимости.
Энергетические критерии разрушения использовались для построения диаграмм разрушения в зависимость длины трещины от номинальных напряжений а„ получена на основе деформационного критерия разрушения (в форме раскрытия трещины). Предположение о том, что размер пропорционален протяженности зоны пластических деформаций у вершины трещины, позволяет связать величину dl с оп (при этом параметр определяется через на основе решения Д. Дагдейла задачи об образовании пластических деформаций на продолжении трещины). Местные деформации в вершине трещин использованы как критерий распространения трещины при статическом разрушении.
Расчет приращения длины трещины на основе этого критерия проводился численным интегрированием соответствующих дифференциальных уравнений. Указанные критерии разрушения (силовые, энергетические и деформационные) используются также для определения скоростей распространения трещин при циклическом нагружении и для построения диаграмм разрушения в заданном цикле нагружения. В характеристики распространения трещины при однократном и малоцикловом нагружении получены с использованием приближенного способа определения упругопластических деформаций в вершине трещины.
Интенсивность относительных напряжений о; и деформаций et в вершине трещины в пластине из упругого материала в соответствии с решением Д.