3341 подписчик

Деформирования и разрушения металлов

24 декабря 202124 дек 2021

11 мин

[1] Кинетика деформирования и разрушения металлов [1981]

На протяжении многих веков требования к материалам, применяемым при строительстве сооружений и создании, в начале, простейших механизмов, а затем инженерных конструкций постоянно растут. Совершенствование современных машин и аппаратов, транспортных средств, проводятся в направлении повышения из мощности и параметров рабочих процессов.

Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил (нагрузки) — внешних или возникающих при различных физико-механических процессах, проходящих в самом теле. Наиболее простые виды деформации тела: растяжение-сжатие, сдвиг, изгиб, кручение. Деформация может быть обратимой, т.е. исчезать после снятия нагрузки, вызвавшей ее, и необратимой — оставаться после удаления сил, под действием которых она возникла. Обратимая деформация называется упругой, а необратимая — пластической (остаточной) деформацией.

[2] Механика разрушения материалов

На протяжении многих веков человечество сталкивается с проблемами прочности и разрушения твёрдых тел. Издавна приходится решать проблемы прочности при постройке различных сооружений, машин и механизмов. Были успешные попытки решения вопросов прочности при строительстве храмов, дворцов и других инженерных сооружений. Однако были на этом пути и неудачи. Одна из крупнейших аварий, случившаяся в древности, описана римским историком Корнелием Тацитом. Он сообщает о разрушении амфитеатра в Фидене недалеко от Рима в 27 году нашей эры. Во время гладиаторских боёв огромное здание амфитеатра разрушилось. «Это бедствие,— пишет К. Тацит,— унесло не менее жертв, чем их уносит кровопролитнейшая война...». Общее число жертв составило 50 тысяч человек. Некоторые причины разрушений рассмотрим в статье.

Подборка книг по теме: "Механика разрушений" [10 книг] (ссылки на скачивание в конце статьи)

Механика разрушения [1977] Черепанов Г.П., Ершов Л.В.

В книге рассмотрены конкретные конструкции (стержневые системы, безмоментные оболочки вращения, безопорные мосты, трубопроводы и др.) и вопросы механики их разрушения. Изложен один из наиболее общих методов математической физики — метод внешних и внутренних разложений. Дана теория наиболее часто встречающегося типа трещин технологического происхождения так называемых «горячих трещин». Рассмотрена динамическая прочность толстостенных цилиндрических оболочек при статических, динамических и случайных нагрузках. Дано точное решение одной пространственной задачи теории упругости. Книга предназначена для инженерно-технических работников проектно-конструкторских организаций.

Механика разрушения на базе компьютерных технологий. Практикум [2007] Пестриков В.М., Морозов Е.М.

Рассмотрены вопросы, задачи и лабораторные работы по механике разрушения твердых тел. Все вопросы и задачи снабжены подробными ответами и решениями. Показано использование компьютерных приложений (Mathcad, Excel и др.) и языков программирования (Microsoft QuickBasic, Turbo Pascal и Delphi) для решения задач механики разрушения. Приведены тесты и экзаменационные билеты с ответами и решениями. Уделено внимание поиску необходимой информации в Интернете. В приложении приведена справочная информация, необходимая для проведения расчетов. Для студентов, аспирантов и специалистов, занимающихся прочностными расчетами конструкций.

ANSYS в руках инженера. Механика разрушения [2010] Морозов Е.М.

Настоящая книга представляет собой пособие для самостоятельного овладения особенностями расчета параметров механики разрушения в упругих и упругопластических телах при статической механической и термомеханической нагрузке с использованием программы ANSYS. Пособие содержит краткое описание наиболее часто используемых критериев механики разрушения - коэффициента интенсивности напряжений, инвариантного энергетического интеграла (J-интеграла) и раскрытия трещины в своей вершине. Рассмотрены вопросы использования реализованной в программе ANSYS процедуры вычисления коэффициентов интенсивности напряжений методом аппроксимации перемещений берегов трещины, а также записанного на языке параметрического программирования APDL макроса, предназначенного для вычисления J-интеграла прямым методом. Для иллюстрации возможностей использования встроенной процедуры и предлагаемых макросов рассмотрен ряд примеров расчета коэффициентов интенсивности напряжений и J-интеграла для упругих и упругопластических тел простой формы при статической механической и термомеханической нагрузке. Приводятся результаты тестирования полученных решений. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, использующих для решения задач механики деформируемого твердого тела программу ANSYS, а также для преподавателей вузов, аспирантов и студентов, изучающих численные методы расчета на основе этой программы.

Модели и критерии механики разрушения [2006] Матвиенко Ю.Г.

В монографии изложены современные представления о моделях и критериях физики и механики повреждений и разрушения твердых тел при наличии трещин в условиях воздействия различных видов нагружения, а также принципы анализа и обоснования безопасности и живучести технических систем в сильно поврежденных состояниях.
В рамках механики усталостного и контактного разрушения, динамической, экспериментальной и вычислительной механики разрушения, механики трещин при ползучести и воздействии коррозионных сред рассмотрены особенности моделей и критериев физики и механики трещин в твердых телах. Использование основных теоретических положений и критериев механики трещин проиллюстрировано практическими примерами. Для студентов старших курсов, магистров и аспирантов технических университетов, а также научных и инженерно-технических работников, интересующихся проблемами прочности разрушения, безопасности, живучести и ресурса технических систем.

Неклассические проблемы механики разрушения (в 4-х томах). Том 4, кн. 2. Хрупкое разрушение материалов при динамических нагрузках
[1993] Гузь А.Н., Зозуля В.Н.

Изложен подход к решению задач динамической механики разрушения, позволяющий учитывать одностороннее контактное взаимодействие берегов трещин. Развит математический аппарат решения таких задач, основанный на теории вариационных неравенств и методах граничных интегральных уравнений для динамических задач теории упругости в пространстве преобразований Лапласа. Исследованы механические эффекты, вызванные контактным взаимодействием берегов трещин при гармоническом нагружении. Для специалистов в области механики разрушения и механики деформируемого твердого тела, а также для преподавателей, аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей.

Механика разрушения: От теории к практике [1990] Партон В.3.

В доступной популярной форме изложены современные представления о механике разрушения — новом разделе механики твердого деформируемого тела, возникшем совсем недавно, буквально на наших глазах. Содержанием книги охвачен широкий круг вопросов, включающих в себя выяснение причин некоторых серьезных катастроф ответственных конструкций и сооружений, необходимость и своевременность построения теории распространения магистральных трещин, внедрение механики разрушения в практику расчетов сосудов давления, ядерных реакторов, роторов турбин и т. п. Из предисловия: Выбрав механику разрушения темой для написания книги, автор прежде всего представил себе две горы. Гора слева — это круто уходящая ввысь чисто академическая проблема разрушения. Встающая во весь рост гора справа — это диктуемое практикой требование обеспечения безопасности и надежности. Между утесами — тропа по длинной я глубокой долине, которая уходит вверх. Хотелось бы в этой книге шаг за шагом пройти по этой тропе, выводящей на гребень с впдом направо и налево одновременно, и в доступной форме рассказать об исторической подоплеке этого пути, о возникающих здесь проблемах и способах их преодоления. И еще хотелось бы передать читателю то воодушевление и энтузиазм в наших научных исследованиях, которые позволили в кратчайший срок создать новую науку о прочности — механику разрушения. Само по себе разрушение — сложнейшее явление природы, присущее практически всем процессам, происходящим на земле, и известное с момента появления homo sapiens. Оно доставляло людям как радость (извлечение ценных включений при разрушении горных пород, облегчение разрушения при резании металлов и др.), так и горе, связанное с колоссальными материальными потерями и гибелью людей (катастрофы в воздухе, на земле и на воде).

Механика хрупкого разрушения [1974] Черепанов Г.П.

Непредвиденные разрушения конструкций, как правило, являются хрупкими, т. е. вызываются постепенным или быстрым развитием трещин. В последние годы был достигнут значительный прогресс как в области теоретического осмысления этих вопросов, так и в области инженерных приложений теоретических результатов для расчета и прогнозирования хрупкого разрушения. В книге излагаются основные идеи и методы механики хрупкого разрушения, а также некоторые наиболее важные практические вопросы их приложений. В частности, изложены следующие вопросы: теория Гриффитса — Ирвина, теория роста усталостных трещин, теория водородного охрупчивания, коррозия под напряжением, теория действия взрыва, адсорбционный эффект, теория огневого бурения, оптическое разрушение, масштабный эффект и т. д. Предназначена для научных работников, инженеров, преподавателей, аспирантов и студентов, занимающихся проблемами прочности и разрушения.

Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности [1996] Винокуров В.А.

Наряду с анализом существующих и традиционно используемых приемов испытаний и расчетов сварных соединений и конструкций систематизировано изложены современные подходы к постановке расчета сварных соединений с учетом наличия в них несплошностей на основе использования ЭВМ и метода конечных элементов, а также идей линейной и нелинейной механики разрушения, в том числе применительно к случаю страгивания и роста несквозной трещины по толщине элемента. Для научных работников, расчетчиков, технологов, проектировщиков и испытателей, работающих в отраслях тяжелого и транспортного машиностроения, тепловой и атомной энергетики, космонавтики, сельскохозяйственного машиностроения, судостроения, трубопроводного транспорта, строительства.

Избранные нелинейные задачи механики разрушения [2004]
Левин В.Д., Морозов Е.М. Матвиенко Ю.Г.

Охвачен широкий круг вопросов механики разрушения, начиная с микромеханизмов деформации и разрушения кристаллической решетки, инженерных подходов к задачам механики разрушения и заканчивая математическим анализом образования, слияния и развития дефектов материала. Рассмотрены Физика и механика микроразрушения, включая образование и рост микротрещин разных видов. Даны основные положения и методы линейной и нелинейной механики разрушения вместе с соответствующими критериями разрушения. Уделено внимание избранным специальным проблемам механики разрушения, включая механизмы деформирования и разрушения полимеров. Подробно представлены математические методы решения плоских задач теории упругости при конечных деформациях в условиях физической и геометрической нелинейности. Даны многочисленные примеры расчета перераспределения полей напряжений и деформаций при разных вариантах поэтапного многоступенчатого нагружения многосвязных областей. Для научных работников, инженеров, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся проблемами механики сплошной среды, механики разрушения и расчетов элементов конструкций, ослабленных трещинами или иными концентраторами напряжений.

Механика разрушения композиционных материалов. [1982] Фудзии Т., Дзако М.

Монография учебного характера, дополняющая имеющуюся в русском языке литературу по механике композиционных материалов Основное внимание в ней уделено механике разрушения композиционных материалов при различных видах иагружения Авторы - известные японские ученые. Значительный прогресс последних лет привел к революции в технологии материалов с высокими удельной прочностью и удельным модулем упругости, получаемых путем составления соответствующих композиций из мягкого, относительно низкопрочного материала и высокопрочных волокон или частиц. Вполне естественно, что для улучшения физико-механических свойств композиционных материалов необходимо в достаточной степени изучить их механическое поведение. Если композиционный материал определить как материал, образованный в результате смешения двух и более разнородных фаз и обладающий характеристиками, которых не имели исходные компоненты, то в таком случае к числу композиционных можно отнести большое число материалов. Всестороннее освещение различных характеристик всех этих материалов оказывается довольно затруднительным. Изучение только лишь механических свойств таких материалов требует многосторонних исследований, которые и ведутся сейчас в самом широком плане многими исследователями.
В данной книге предпринята попытка на основе последних научных достижений рассмотреть композиты в основном с точки зрения механики, обращая внимание на особенности их деформирования и разрушения. Эти сведения необходимы при проектировании и изготовлении деталей и конструкций. Книга может быть использована исследователями, занимающимися композитами, а также студентами третьего и четвертого курсов, знакомыми с курсом сопротивления материалов, и аспирантами соответствующих специальностей.