Меню

  • На главную

Поиск

  • Механика разрушения(общие данные)

    Posted 8/2/2009 в 5:34:14 ПП

    Термин «механика разрушения», появившийся несколько лет тому назад и быстро завоевавший себе популярность, употребляется в двояком «смысле. В первоначальном, узком понимании этого термина к механике разрушения относили только исследования по распространению трещин, получившие широкий размах за последние два десятилетия как у нас в СССР, так и за рубежом, особенно в США. В более широком смысле механика разрушения включает в себя ту часть науки о сопротивлении материалов, которая связана с изучением прочности конструкций и сооружений как с учетом имеюгцихся в теле начальных трещин, так и без него, а также с исследованием различных закономерностей развития трещин. Именно в таком широком смысле авторы понимают здесь механику разрушения.
    У истоков этой науки стоят такие корифеи, как Леонардо да Винчи и Галилео Галилей. Леонардо да Винчи, по-видимому, первым поставил задачу проведения опытов по определению несущей способности (эксперименты с железной проволокой). Хотя людям с древних времен приходилось строить различные и весьма сложные сооружения, знания о прочности и разрушении материалов раньше накапливались эмпирически и в значительной степени случайно, опыт передавался из поколения в поколение как некое искусство. Леонардо да Винчи, в частности, приписывают открытие того явления, которое называют теперь масштабным эффектом. Однако достижения Леонардо да Винчи остались неизвестны непосредственно следовавшим за ним поколениям и поэтому не оказали влияния на развитие механики разрушения. Галилео Галилей, установивший, что разрушающая нагрузка растягиваемого бруса прямо пропорциональна площади его поперечного сечения и не зависит от его длины, по праву может считаться основоположником механики разрушения. Заметим, что этот вывод, несколько модернизированный на неоднородное напряженное состояние, до сих иор играет основную роль в практических инженерных расчетах на прочность.
    Дальнейшее развитие механики разрушения связано с именами Ш. Кулона, А. Сен-Венана, О. Мора, А. Гриффита. Ш. Кулон, А. Сен-Венан и О. Мор положили начало теории предельного равновесия, А. Гриффит — теории хрупкого разрушения. Обе эти теории, в настоящее время доведенные их многочисленными последователями до совершенства, составляют фундамент современной механики разрушения. Они дают теоретическое описание различных свойств процесса разрушения, в той или иной мере присущих всем твердым телам.
    В природе и человеческой практике встречается великое многообразие материалов, обладающих различными свойствами разрушения. Прежде всего, это металлы и их сплавы, имеющие главное практическое значение в инженерных конструкциях. Затем идут полимеры, биологические ткани и кости, горные породы и грунты, сыпучие тела, стекла и керамика, пористые материалы, композиты, лед и т. д. Многообразны также внешние условия, типы нагрузок, конфигурации конструкций, температура и пр. Изучением способности к разрушению отдельных материалов или некоторых их классов в определенных условиях занимаются в рамках различных естественно-технических дисциплин целые научные направления.
    Для механики характерно стремление к описанию основных черт явления разрушения в рамках строго сформулированных и достаточно общих моделей, применяемых к некоторым классам материалов. Вместе с тем существует ряд весьма важных для практики явлений разрушения, которые до сих пор не имеют своего механического истолкования и представляют собой интересное поле деятельности для будущих теоретических изысканий.
    Отдавая предпочтение наиболее типичному для механики математическому подходу, авторы тем не менее сочли необходимым изложить также  основные результаты практического направления. Авторы заранее сознают, что некоторые интересные работы по механике разрушения не отражены в предлагаемом обзоре или же освещены недостаточно. Некоторым оправданием может служить обширность избранной темы.
    Ряд ценных замечаний и соображений, существенно способствовавших улучшению обзора, был высказан А. А. Ильюшиным, В. В. Новожиловым, Г. С. Писаренко, Ю. Н. Работновым, Л. И. Седовым и С. В. Серен-сеном. Авторы приносят им свою искреннюю благодарность.

    Тэги: