Определение уровня мгновенной повреждаемости

08.07.2015

Понятие параметра сплошности, характеризующего изменение площади поперечного сечения образца при его разрушении, было введено Л.М. Качановым в 1958 году. Время до разрушения — это то, в течение которого нужно удерживать нагрузку до полного разрушения образца.
Кинетическое уравнение повреждаемости для изотропной среды предложено Ю.Н. Работновым в виде
Определение уровня мгновенной повреждаемости

Обычно полагают, что до приложения нагрузки дефекты в материале образца отсутствуют, т. е. начальное условие для уравнения (2.31) записывают в виде
Определение уровня мгновенной повреждаемости

В качестве критерия разрушения выбирается условие, при котором поверхность разрушения занимает все поперечное сечение образца:
Определение уровня мгновенной повреждаемости

Уравнение (2.33) обычно используется для определения значения t*.
Основным направлением развития теории повреждаемости является уточнение определяющего соотношения (2.31). Вид функции f(P, ω) обычно выбирается из соображений наилучшего описания конкретных экспериментальных результатов. Ho, как показано в работе, кинетическое уравнение повреждаемости тесно связано с законом сохранения массы.
За параметр повреждаемости принимается безразмерный параметр, характеризующий относительный объем накопленных в теле дефектов. В результате накопления микроповреждений происходит изменение локальной плотности материала. Записывая закон сохранения массы в терминах параметра повреждаемости, можно получить кинетическое уравнение типа (2.31):
Определение уровня мгновенной повреждаемости

Различные аппроксимации дивергенции скорости дают различные уравнения повреждаемости. Однако для корректного описания экспериментальных данных необходимо учитывать еще одно обстоятельство. Материал, используемый в экспериментах, имеет некоторый начальный или мгновенный уровень поврежденности. Обычно этим пренебрегают, используя в качестве начального условия выражение (2.32). Ho, как показано А.В. Каштановым и Ю.В. Петровым, учет мгновенной повреждаемости позволяет более точно описать экспериментальные данные по длительной прочности.
Для определения уровня мгновенной поврежденности в работе используется уравнение энергетического баланса Гриффитса для развития повреждений периодической системой трещин. Соотношение, связывающее приложенную нагрузку P с соответствующим ей уровнем повреждаемости, получено А.В. Каштановым и Ю.В. Петровым в виде
Определение уровня мгновенной повреждаемости