Применение цилиндрического образца с кольцевой трещиной для определения характеристик трещиностойкости

Создание и использование метода расчета деталей с трещинами связано с большими трудностями. Среди них можно назвать недостаточно четко отработанную методику определения нужных для расчета характеристик материала. Одновременно возникает вопрос о возможности перенесения на деталь характеристик, полученных на образце. Кроме того, нельзя сказать, что полностью развеян психологический барьер у конструктора, которому предлагается вести расчет в предположении, что элемент спроектированной им конструкции содержит трещину. В связи с этим следует подчеркнуть, что расчет с допущением трещин не заменяет, а дополняет традиционный расчет на прочность.

Расчет с учетом трещин нужен для решения, правильно ли выбран материал и какова долговечность конструкции, если в ней по тем или иным причинам возникает видимая трещина, и каков при этом будет коэффициент запаса по нагрузке и долговечности, браковать изделие по факту обнаружения трещины или нет, снимать изделие при обнаружении трещины с эксплуатации сразу или можно известное время подождать и т. д. В конечном итоге эти расчеты (при соответствующем их развитии и уточнении) призваны установить ресурс изделия и давать рекомендации для предотвращения преждевременного хрупкого разрушения. В настоящее время многие исследователи ведут поиск рациональных и эффективных методов оценки сопротивления конструкционных материалов хрупкому разрушению с учетом воздействия различных охрупчивающих факторов (низких температур, рабочих сред, повышенных скоростей деформирования и т. п.), а также установления на этой основе критериев прогнозирования работоспособности материала как элемента конструкции. Большой вклад в разработку таких подходов и методов внесли советские ученые-механики, в частности академик С. В. Сервисен и его ученики.