Линейная и нелинейная механика разрушения

Линейная механика разрушения, точнее, механика развития магистральных трещин, описывает хрупкое разрушение, которое происходит в результате роста трещины при отсутствии заметных пластических деформаций у вершины трещины. Если понятие коэффициентов интенсивности напряжений имеет физический смысл для данной задачи, то закономерности поведения тела с трещиной сводятся к операциям над ними. В этом случае справедливы асимптотические формулы для напряжений и деформаций, и задачу о распространении трещины достаточно сформулировать в терминах коэффициентов интенсивности напряжений. В этом и состоит основная особенность линейной механики разрушения.

Если линейные размеры пластической зоны у вершины трещины начинают на 20 % превышать длину трещины, то понятие коэффициента интенсивности утрачивает смысл, поскольку область действия асимптотических формул перестает существовать. В этом случае формулировка закономерностей разрушения тела с трещиной, так или иначе, связана со свойствами сопротивления материала пластическим деформациям, и задача относится к нелинейной механике разрушения. Все модели нелинейной механики разрушения исходят из наличия достаточно развитой пластической зоны перед вершиной трещины.

Разумеется, что существует некоторая промежуточная область, где оба вида механики разрушения в той или иной степени приближения могут быть использованы. Ориентировочная оценка границ этой области по напряжениям такова:

<<.

Рассмотренные критерии разрушения относятся к линейной механике разрушения. В последующих лекциях будут рассмотрены критерии, относящиеся к нелинейной механике разрушения. Надо сказать, что многие теоретические аспекты, относящиеся к нелинейной механике разрушения, до сих пор еще не завершены и требуют дальнейших изысканий.