I . Экзаменационные вопросы.
Теория прочности и механика разрушения
Покровский А.М.
I . Экзаменационные вопросы.
1. Понятие о предельном состоянии. Различие в механизмах разрушения хрупких и пластичных материалов, а также используемых для них критериев прочности.
2. Критерий прочности Треска – Сен-Венана и его геометрическое представление в пространстве главных напряжений.
3. Критерий прочности Хубера-Мизеса и его геометрическое представление в пространстве главных напряжений.
4. Критерий прочности Мора и его геометрическое представление в пространстве главных напряжений.
5. Критерий прочности Писаренко – Лебедева и его геометрическое представление в пространстве главных напряжений.
6. Критерий прочности Баландина и его геометрическое представление в пространстве главных напряжений.
7. Вывод асимптотических формул для трещины нормального отрыва методом Вестергарда.
8. Вывод асимптотических формул для трещины поперечного сдвига методом Вестергарда.
9. Вывод асимптотических формул для трещины продольного сдвига методом Вестергарда.
10. Влияния конечности размеров на напряженное состояние около вершины трещины. Коэффициент интенсивности напряжений.
11. Метод определения КИН на основе принципа суперпозиции.
12. Метод сечений для приближенного определения КИН.
13. Определение КИН методом конечных элементов.
14. Формула податливости Ирвина.
15. Пластическая зона у вершины трещины. Поправка Ирвина на пластичность.
16. Предельное равновесие тел с трещинами. Концепция Гриффитса-Орована-Ирвина. Изменение полной энергии системы при малом приращении длины трещины.
17. Критерии разрушения Гриффитса и Ирвина. Эллипсоид трещиностойкости. Вязкость разрушения.
18. Связь КИН с интенсивностью освобождающейся упругой энергии G.
19. Модель трещины с тонкой пластической зоной (модель Дагдейла).
20. Задача Гриффитса.
21. J-интеграл в упругой области. Критерий разрушения JIc. Связь JIc и КIc.
22. Экспериментальное определение J-интеграла.
23. Связь J-интеграла с потенциальной энергией системы.
24. Определение J-интеграла методом конечных элементов.
25. J-интеграл. Доказательство его инвариантности.
26. Устойчивый и неустойчивый рост трещины. Концепция R-кривой
27. Гипотеза Крафта. Уравнение R-кривой. Экспериментальное определение R-кривой.
28. Критерий разрушения Уэллса.
29. Связь интенсивности освобождающейся упругой энергии G с раскрытием трещины в вершине d.
30. Экспериментальное определение d.
31. Определение раскрытия трещины в вершине d методом конечных элементов.
32. Экспериментальное определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения).
33. Оценка нагруженности деталей.
34. Стабильный рост трещин при блоковом нагружении.
35. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения.
36. Анализ различных зависимостей для описания кинетической диаграммы.
37. Пороговые значения КИН.
38. Предельное состояние. Диаграмма предельных амплитуд живучести.
39. Влияние асимметрии цикла на скорость роста трещин.
40. Расчет на живучесть по числу циклов.
41. Экспериментальное определение циклической трещиностойкости.
II . Вопросы для проведения зачета.
1. Изобразить вид предельной поверхности в пространстве главных напряжений по теории Треска – Сен-Венана.
2. Изобразить вид предельной поверхности в пространстве главных напряжений по теории Хубера – Мизеса.
3. Изобразить вид предельной поверхности в пространстве главных напряжений по теории Мора.
4. Изобразить вид предельной поверхности в пространстве главных напряжений по теории Писаренко – Лебедева.
5. Изобразить вид предельной поверхности в пространстве главных напряжений по теории Баландина.
6. Записать выражение для эквивалентного напряжения по теории Писаренко – Лебедева.
7. Объяснить, относительно каких осей должен быть симметричен след предельной поверхности на девиаторной плоскости.
8. Указать, в какую поверхность переходит предельная поверхность, построенная по теории Писаренко – Лебедева для материала одинакового сопротивляющегося растяжению-сжатию.
9. Указать основное отличие в подходах, используемых в теории прочности и механике разрушения.
10. Дать определение Коэффициента интенсивности напряжений (КИН).
11. Дать определение интенсивности выделения упругой энергии в вершину трещины.
12. Записать силовой критерий разрушения Ирвина.
13. Записать энергетический критерий разрушения Гриффитса.
14. Указать, что такое статическая вязкость разрушения.
15. Изложить принцип определения КИН методом сечений.