Применение теории случайных процессов для описания разрушения

Во многих случаях при необходимых запасах п > 2 основным фактором, определяющим надежность в смысле прочности, является рассеивание характеристик несущей способности. Особое значение сказанное имеет для композитных материалов, структурная неоднородность которых обусловливает выраженную статистическую природу их прочности (коэффициенты вариации для предела прочности составляют приблизительно 5-30%). Статистические характеристики прочности композитных полимерных материалов при растяжении и сдвиге (условия подобия). Прочность реальных композиций, как правило, меньше определяемой по свойствам волокон и матриц вследствие значительных отклонений от регулярных структур. Статистическая трактовка механических характеристик композиций при разрыве также следует из того, что прочность композиции определяется в большинстве случаев сопротивлением разрушению наиболее нагруженных ее элементов — армирующих волокон.

Разрушение композиции носит либо квазихрупкий, либо вязко-волокнистый характер, что указывает косвенно на локальное или рассеянное накопление дефектов. Рассмотрение двух моделей разрушения композитного материала, основанных на предположении о рассеянном по объему накоплений местных разрушений и разрушений по схеме слабого звена, показало, что гипотеза о рассеянном по объему накоплении дефектов вследствие дробления волокон на более короткие участки оправдывается лишь для структур, близких к регулярным. Гипотеза слабого звена в классической формулировке дает значительное занижение расчетных значений прочности по сравнению с фактическими. Параметры функций распределения разрушающих макронапряжений для реальных композиций отражают не только влияние дисперсии прочности волокон, но и влияние матрицы, охватывающей волокна.