Меню

  • На главную

Поиск

  • Влияние конфигурации и размера конструкции на прочность

    Posted 8/2/2009 в 6:27:06 ПП

    Наука о прочности в последние полвека переживает период бурного развития. Прежде всего это связано с прогрессом в создании новых материалов и сплавов, обладающих все более высокой прочностью. Если в течение XIX века для применявшегося в конструкциях технического железа (литое железо) предел прочности поднялся примерно с 30 до 40 кг/мм2, то в настоящее время существуют стальные сплавы с пределом прочности порядка 200—300 кг/мм2, и вполне достижимыми в последующие десятилетия являются прочности порядка 400—600 кг/мм2. При этом физические теории о природе прочности и разрушения оказали существенное влияние на выбор пути по созданию все более прочных сплавов (прежде всего это относится к теории дислокаций и теории трещин).
    Будем различать два понятия: металлургическую прочность и конструкционную прочность. Под первой понимается (обычно приводимое в справочниках по материалам) значение прочности, полученное на гладких лабораторных образцах определенных стандартных размеров из материала в состоянии поставки. Прочность изделия из этого же материала (конструкционная прочность) иногда оказывается существенно меньше. Особенно часто это происходит при приближении к области хрупкого разрушения. Влияние размера конструкции.на (конструкционную) прочность будем называть масштабным эффектом.
    В области вязкого разрушения масштабный эффект отсутствует, зависимость прочности от конфигурации тела определяется расчетом в рамках выбранных модели тела и условия разрушения в точке по какой-либо теории прочности. В случае идеальных упруго-пластических тел надобность в теории прочности отпадает и прочность вычисляется в рамках самой модели. В области хрупкого разрушения масштабный эффект всегда имеет место, зависимость прочности от конфигурации и размера тела (и в том числе от формы и размеров трещиноподобных дефектов) вычисляется в рамках модели упругого тела по теории Гриффита — Ирвина. В этом параграфе рассматривается в основном наиболее практически важная область переходного разрушения, в которой масштабный эффект также имеет место и которая изучена гораздо менее полно.

    Тэги: