ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
СИЛОВОЙ КРИТЕРИЙ РАЗРУШЕНИЯ И ЕГО СВЯЗЬ С ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ КРИТЕРИЕМ ГРИФФИТСА
Силовой критерий разрушения записывается в виде
|
(6.80) |
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
|
или |
|
(6.82) |
yJn-L Kc =УІ E ■ 2y.
Это же выражение можно записать в более общем, учитывающем работу пластической деформации виде:
|
(6.83) |
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.
