Нелинейная фотоупругость в механике разрушения

• Автор: Албаут, Галина Николаевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 315 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Состояние вопроса. Задачи исследования
1.2. Краткий обзор поляризационно-оптических методов, работающих по схеме исследования на просвет
1.3. Метод фотоупругих покрытий
1.4. Общая характеристика работы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ФОТОУ ИРУ ГОСТИ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ
2.1. Система координат и меры деформаций при экспериментальном исследовании больших деформаций
2.2. Пьезооптические материалы для исследования больших деформаций
2.3. Уравнения связи напряжений и деформаций для эластомеров
2.4. Законы нелинейной фотоупругости и их экспериментальная проверка
2.5. Вопросы моделирования при исследовании больших перемещений
2.6. Способы разделения напряжений и деформаций при упругом деформировании
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ ТРЕЩИН В ЭЛАСТОМЕРАХ ПРИ БОЛЬШИХ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЯХ
3.1. Обзор литературы. 11остаиовка задачи
3.2. Определение напряжений предразрушения при растяжении резиновых пластин с трещиной

3.3. Концентрация напряжений и деформаций у вершин трещин 1 ]
4 ИССЛЕДОВАНИЕ БОЛЬШИХ ПЛАСТИЧЕСКИХ
ДЕФОРМАЦИИ В МЕТАЛЛАХ МЕТОДОМ ФОТОУПРУГИХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Методика и техника эксперимента при исследовании больших деформаций методом фотоупругих покрытий
4.2. Определение напряжений при больших пластических деформациях
4.3. Способы определения границ пластических зон
4.4. Исследование задач механики трещин при развитых пластических деформациях
4.5. Напряженно-деформированное состояние в шейке плоских металлических образцов при растяжении
4.6. Концентрация напряжений и деформаций в пластической области
4.7. Оценка погрешности исследований
5 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ В ЗОНАХ 11РЕДРАЗРУШЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
5.1. Обоснование гипотезы автономности напряженного состояния вблизи сингулярных точек и других концентраторов
5.2. Модель напряженного состояния предразрушения по данным поляризационно-оптических исследований

5.3. Некоторые предложения по практическому использованию результатов исследования в задачах инженерного
проектирования
6. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРУШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ
6.1. Моделирование разрушения грунтовых плотин, возведенных на вечной мерзлоте
6.2. Исследование температурных напряжений в трехслойных стеновых панелях при эксплуатации их в северн ых условиях
6.3. Изучение пластического деформирования сварных соединений в зоне разрушения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ. Акты внедрения

Проверены известные теоретические решения П.Бриджмена, П.Хилла, А.Надаи, Ж.Л.Петросяна. Показано, что в основе этих работ лежат некоторые допущения, не подтвердившиеся экспериментально.
Предложен и отработан на ряде примеров надежный способ определения коэффициентов концентрации напряжений и деформаций в пластической области при конечных деформациях методом фотоупругих покрытий. Показано, что графики изменения Ка и К8 для разных сталей, имеющих площадку текучести, независимо от вида концентратора имеют общие закономерности и по характеру похожи.
В пятом разделе анализируются результаты поляризационнооптического исследования задач разрушения и предразрушения, выполненных с участием диссертанта или опубликованных в работах других авторов. Рассматриваются плоские задачи при статическом нагружении. Обобщается большой исследовательский материал с конкретными экспериментальными данными о напряженном состоянии у источников концентрации и трещин, о границах пластических зон, коэффициентах концентрации и т.д. На основе анализа выполненных работ выявлены общие закономерности в распределении напряжений в разных по уровню деформирования задачах и предложена обобщенная модель напряженного состояния предразрушения вблизи концентраторов и трещин на примере полей напряжений, полученных в растянутой дюралюминиевой полосе с центральной трещиной-надрезом.
В результате обобщения выполненных исследований напряженного состояния по трем группам задач с разным уровнем деформирования (линейно-упругие, большие упругие и пластические деформации), а также анализа гипотезы Г.И.Баренблата об автономности состояния концевой части трещины при ее продвижении, предложено эту гипотезу распространить на любые зоны предразрушения. Таким образом,