ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СИЛОВОЙ КРИТЕРИЙ РАЗРУШЕНИЯ И ЕГО СВЯЗЬ С ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ КРИТЕРИЕМ ГРИФФИТСА

Силовой критерий разрушения записывается в виде

Ki= Kic,

где KI — коэффициент интенсивности напряжений для первого (I — рис. 3.30) типа трещин, он вычисляется по формулам (3.61) или (3.73); KIC — критическое значение KI, которое определяется экспериментально при разрушении стандартных образцов с тре­щиной. Методика этих испытаний включена в ГОСТ.

Так как коэффициент интенсивности напряжений (формула (3.60)) определяет только уровень, а не форму распределения на­пряжений у вершины трещины, то с физической точки зрения кри­терий (6.80) утверждает следующую гипотезу: и в образце и в кон­струкции из одного и того же материала при одинаковых условиях нагружения разрушение возникает при одинаковых уровнях эпю­ры напряжений у вершины трещины. Такое утверждение может быть справедливым только в условиях корректности линейной ме­ханики разрушения, когда упомянутые эпюры напряжений и в конструкции и в испытанном образце действительно одинаковы, и коэффициент KI однозначно определяет поле напряжений у вер­шины трещины (см. раздел 3.2.5).

Попытаемся связать силовой критерий разрушения (6.80) с энергетическим критерием (6.79). Для этого приравняем средние критические напряжения, вычисляемые по формуле (6.75) и по формуле (6.80) с учетом формулы (3.61):

(6.81)

Поскольку формула (6.80) является критерием разрушения, в формуле (3.61) заменили обозначениеpxx (произвольные средние напряжения) на ас — критические средние напряжения. Приравнивая ас из формул (6.81) и (6.75), получим

E ■ 2у п-Ь

yJn-L Kc =УІ E ■ 2y.

Это же выражение можно записать в более общем, учитываю­щем работу пластической деформации виде:

Kc,

где Gc — критическое значение силы сопротивления росту трещи­ны Гриффитса.

Формулы (6.82) и (6.83) устанавливают простую связь между силовым и энергетическим критериями разрушения, которая спра­ведлива в условиях, когда KlC имеет смысл, т. е. в условиях кор­ректности линейной механики разрушения.