Динамика удара - Зукас Дж. А.
Скачать (прямая ссылка):
Рассчитано Эксперимен-
в данной тальные
работе данные
Критическая удельная энергия разрушения при плоской !деформации и разрушении раскрытием J7f,
МДж/м2 0,45 0,23-0,43
Раскрытие трещины 8Г, см 0,084 0,035-0,072
Половина угла раскрытия трещины, град 54 *
Измеренные значения этой величины высоки и не могут быть хорошо определены на начальной стадии расширения трещины Постоянное значение 11-17° достигается после того, как трещина продвинется на несколько миллиметров 292
Г лава 2
тивления развитию трещины в точке, где объем пустот в одной ячейке1) достиг 1% (начало роста макротрещины), и для сравнения экспериментальные значения из работ [29, 30]. Предсказываемое по модели микроразрушений сопротивление разрушению лишь слегка превосходило диапазон экспериментальных измерений, что говорит о возможности расчета параметров сопротивления развитию трещины по моделям кинетики микропустот.
6.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При описании разрушения твердого тела с образованием большого числа пустот, трещин хрупкого отрыва или полос сдвига возможен микростатистический подход. Этот подход представляется многообещающим для многих динамических и квазистатических задач, в которых неприменима классическая механика разрушения. Одно из достоинств микростатистического подхода - более тесная связь кинетики разрушения с микроструктурными переменными.
Однако приведенные примеры построения определяющих соотношений показывают, что модели такого рода неизбежно сложны. Таким образом, более глубокое понимание достигается ценой возрастающей сложности. С другой стороны, углубленное понимание позволяет использовать упрощенные подходы с большим доверием в тех случаях, когда они справедливы. Например, в тех случаях, когда конструктор желает полностью избежать повреждений, необходимо учитывать только пороговые критерии появления повреждений.
В заключение можно сказать, что разрушение является результатом многих микроскопических быстропротекающих процессов, но каждый из них можно исследовать аналитически и промоделировать. Эти модели при использовании современных ЭВМ обещают сделать разрушение понятным и предсказуемым явлением.
ЛИТЕРАТУРА
1. Barbee Т. W., Jr., Seaman L., Crewdson R., Curran D., J. Mater., 7, 3, 393 (1972).
2. Barbour Т.G., Maxwell D.E., Young С. (1980), Numerical Model Developments for Stimulation Technologies in the Eastern Gas Shales Project, Science Applications, Inc., for DOE/METC.
3. Batdorf S. B., Nuclear Eng. Des., 35, 349 (1975).
4. Carroll M, Holt A.C., J. Appl. Phys., 42, 759 (1972).
5. Clifton R.J., in Materials Response to Ultra-High Loading Rates, W. Herrmann (Ed.), National Materials Advisory Board, Rpt No. NMAB-356, 1980.
l) Размер ячейки выбирается так, чтобы в ячейке было несколько включений; таким образом, модель поведения материала содержит характерную для нее шкалу размеров. Динамическое разрушение
293
6. Curran D. R., Shockey D. A., Seaman L., Austin M., Mechanisms and Models of Cratering in Earth Media, in Proceedings of the Symposium on Planetary Cratering Mechanics - Impact and Explosion Cratering, Pergamon Press, N.Y., p. 1057, 1977.
7. Curran D. R., Seaman L., Shockey D. A., Dynamic Fracture, in Proceedings of the UCLA Short Course on Impact Dynamics, University of California, Los Angeles, 1980.
8. Davison L., Stevens A. L., J. Appl Phys., 44, 2, 668 (1973).
9. Dienes J. K., Los Alamos Scientific Laboratory Annual Rpt, LA-8104-PR, 1979.
10. Erlich D. C., SeamanL., Shockey D. A., Final Rpt for U. S. Ballistic Research Laboratory, Contract DAA DOS-76-C-0762, 1980.
11. Goods S. H., Brown L.M., Acta. Met., 27, 1 (1979).
12. Grady D.E., Kipp M.E., Int. J. Rock Mech. Min. Sei. Geom. Abstr., 17, 147 (1980).
13. Johnson J. N., Los Alamos Scientific Laboratory Annual Rpt, LA-8104-PR, 1978.
14. Liebowitz H. (Ed.), Fracture, Vols. I-VII, Academic Press, N. Y., 1968. [Имеется перевод: Разрушение/Под ред. Г. Либовица, т. 3, Инженерные основы и воздействие внешней среды-M.: Мир, 1976; т. 7. Разрушение неметаллов и композиционных материалов: В 2-х частях-M.: Мир, 1976.]
15. Love А.E.H., A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity, Cambridge University Press, London, 1906, p. 142.
16. McClintock F.A., Fracture Mechanics of Ceramics, Vol. 1, Plenum, Press, N.Y., 1973.
17. McHung S. L., DeCarli P.S., Keogh D.D., SRI Quarterly Rpts 1 and 2 for Contract No. DE-AC21-79MC11577, for Dept. of Energy, Morgantown Energy Technology Center, 1980.
18. McMeekingR., Parks D.M., Paper presented at ASTM Symposium on Elastic-Plastic Fracture, Atlanta, GA, 1977.
19. Raj R., Acta Met., 26, 995 (1978).
20. Raj R, Ashby M.F., Acta Met., 23, 653 (1975).
21. Rice J. R., Theoretical and Applied Mechanics, North-Holland, 1976, p. 207.
22. Rice J.R, Tracey D.M., J. Mech. Phys. Solids, 17, 202 (1969).
23. Schmidt R., Worpinski N., Northrup D., Proc. 3rd Eastern Gas Shales Symposium, METC/AP-J9/6, U.S. Dept. of Energy, Morgantown Energy Technology Center, 1979.
