Асимптотические методы нелинейной механики разрушения: результаты, современное состояние и перспективы


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Дан краткий обзор основных результатов нелинейной механики разрушения, полученных за последнее десятилетие с помощью асимптотического анализа и методов возмущений, и обсуждаются асимптотические решения целого класса задач о трещинах: проблема определения напряжённо-деформированного состояния в окрестности вершины трещины в условиях смешанного нагружения; задача об усталостном распространении трещины с учётом накопления микроповреждений; проблема определения спектра собственных значений в разложениях по собственным функциям напряжений вблизи вершины трещины и углового выреза, задача построения высших приближений для компонент тензора напряжений и связанная с ней проблема нахождения амплитудных коэффициентов, зависящих от геометрии рассматриваемого образца и системы приложенных нагрузок.

Об авторах

Лариса Валентиновна Степанова

Самарский государственный университет

Email: lst@ssu.samara.ru
(д.ф.-м.н., доц.), профессор, каф. математического моделирования в механике Россия, 443011, Самара, ул. Академика Павлова, 1

Екатерина Михайловна Адылина

Самарский государственный университет

Email: kateadulina@mail.ru
аспирант, каф. математического моделирования в механике Россия, 443011, Самара, ул. Академика Павлова, 1

Список литературы

  1. Bui H. D. Fracture Mechanics: Inverse Problems and Solutions / Solid Mechanics and Its Applications. Vol. 139. Dordrecht: Springer, 2006. xxiii+398 pp.
  2. Li J., Recho N., Méthodes asymptotiques en m´canique de la rupture. Paris: Hermése Lavoisier, 2002. 262 pp.
  3. Sih G. C. Crack tip mechanics based on progressive damage of arrow: Hierarchy of singularities and multiscale segment // J. Theoret. Appl. Fract. Mech., 2009. Vol. 51, no. 1. Pp. 11–32.
  4. Sih G. C., Tang X. S. Simultaneity of multiscaling for macro–meso–micro damage model represented by strong singularities // J. Theoret. Appl. Fract. Mech., 2004. Vol. 42, no. 3. Pp. 199–225.
  5. Sih G. C., Tang X. S. Weak and strong singularities reflecting multiscale damage: microboundary conditions for free–free, fixed–fixed and free–fixed constraints // J. Theoret. Appl. Fract. Mech., 2005. Т. 43, № 1. С. 5–62.
  6. Аргатов И. И. Введение в асимптотическое моделирование в механике. СПб.: Политехника, 2004. 302 с.
  7. Степанова Л. В. Математические методы механики разрушения. М.: Физматлит, 2009. 336 с.
  8. Flamant A. Sur la répartition des pressions dans un solide rectangulaire chargé transversalement // Compte. Rendu. Acad. Sci. Paris, 1892. Vol. 114. Pp. 1465–1468.
  9. Timoshenko S. P., Goodier J. N. Theory of elasticity. New York: McGraw-Hill, 1970. 567 pp.
  10. Brahtz J. H. A. Stress distribution in a reentrant corner // Trans. Amer. Soc. Mech. Eng., 1933. Vol. 55. Pp. 31–71.
  11. Williams M. L. Stress singularities resulting from various boundary conditions in angular corners of plates in extension // J. Appl. Mech., ASME, 1952. Vol. 74. Pp. 526–528.
  12. Williams M. L. On the stress distribution at the base of a stationary crack // J. Appl. Mech., ASME, 1957. Vol. 24. Pp. 109–114.
  13. Dean W. R., Montagnon P. E. On the steady motion of viscous liquid in a corner // Proc. Cambridge Philos. Soc., 1948. no. 45. Pp. 389–395.
  14. Hutchinson J. M. Singular behaviour at the end of tensile crack in a hardening material // J. Mech. Phys. Solids, 1968. Vol. 16, no. 1. Pp. 13–31.
  15. Hutchinson J. M. Plastic stress and strain fields at a crack tip // J. Mech. Phys. Solids, 1968. Vol. 16, no. 5. Pp. 337–347.
  16. Rice J. R., Rosengren G. F. Plane strain deformation near a crack tip in a power-law hardening material // J. Mech. Phys. Solids, 1968. Vol. 16, no. 1. Pp. 1–12.
  17. Carpinteri A., Paggi M. Asymptotic analysis in Linear Elasticity: From the pioneering studies by Wieghardt and Irwin until today // Engn. Fract. Mech., 2009. Vol. 76, no. 12. Pp. 1771–1784.
  18. Niu Z., Cheng C., Recho N. A new boundary element approach of modelling singular stress fields of plane V-notch problems // Int. J. Solids Struct., 2009. Vol. 46, no. 16. Pp. 2999–3008.
  19. Hello G., Taha M. B., Roelandt J. M. Analytical determination of coefficients in crack-tip stress expansions for a finite crack in an infinite plane medium // Int. J. Solids Struct., 2012. Vol. 49, no. 3–4. Pp. 556–566.
  20. Шлянников В. Н. Смешанные моды развития трещин при сложном напряженном состоянии (обзор) // Завод. лаб., 1990. Т. 56. С. 77–90.
  21. Шлянников В. Н. Вычислительная механика деформирования и разрушения. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2002. 228 с.
  22. Шлянников В. Н., Кислова С. Ю. Параметры смешанных форм деформирования для трещины в виде математического разреза // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика, 2009. Т. 9, № 1. С. 77–84.
  23. Shih C. F. Elastic-plastic analysis of combined mode crack problems: Ph. D. Thesis. Cambridge, M.A.: Harvard University, 1973.
  24. Shih C. F. Small scale yielding analysis of mixed mode plane-strain crack problems / In: Fracture Analysis: Proceedings of the National Symposium on Fracture Mechanics. Part 2 (College Park, Md., August 27–29, 1973). Philadelphia, Pa.: American Society for Testing and Materials, 1974. 187–210 pp.
  25. Астафьев В. И., Крутов А. Н. Распределение напряжений вблизи вершины наклонной трещины в нелинейной механике разрушения // Изв. РАН. МТТ, 2001. № 5. С. 125–133.
  26. Астафьев, Радаев Ю. Н., Степанова Л. В. Нелинейная механика разрушения. Самара: Самарский университет, 2001. 632 с.
  27. Shlyannikov V. N. Elastic-Plastic Mixed-Mode Fracture Criteria and Parameters / Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics. Vol. 7. Berlin: Springer, 2003. 246 pp.
  28. Kumar V., German M. D., Shih C. F. An engineering approach for elastic-plastic fracture analysis: General Electric Company, NP-1931, Research Project 1237-1, Topical Report. Schenectady, New York, 1981. 71 pp.
  29. Адылина Е. М., Игонин С. А., Степанова Л. В. О нелинейной задаче на собственные значения, следующей из анализа напряжений у вершины усталостной трещины // Вестн. СамГУ, 2012. № 3/1(94). С. 83–102.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Самарский государственный технический университет, 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».