ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………….4
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ МЕХАНИКИ СМЕШАННЫХ ФОРМ
РАЗРУШЕНИЯ………………………………………………………………………………...9
1.1. Конфигурация образцов и устройства для реализации различных комбинаций
смешанных форм разрушения…………………………………………...……………………9
1.2. Упруго-пластические модели состояния и развития трещин для сочетаний отрыва,
сдвига и среза………………………………………………………………………………....11
1.3. Линейные и нелинейные критерии и параметры сопротивления росту трещин в
экспериментальной и вычислительной механике разрушения……………………………17
1.4. Возможности и перспективы количественной фрактографии и корреляции
цифровых изображений в задачах анализа поверхностей разрушения…………………..30
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ…………………………………………………………………...35
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ЦИФРОВЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ РОСТА ТРЕЩИН ПРИ СМЕШАННЫХ ФОРМАХ ОТРЫВА И
СДВИГА………………………………………………………………………………………37
2.1. Исследуемые материалы, экспериментальное оборудование, средства измерений и
программы испытаний……………………………………………………………………….37
2.2. Метод эквивалентных трещин при описании криволинейной траектории разрушения
в CTS-образце………………………………………………………………………………...41
2.3. Методика измерения полей перемещений в CTS-образце на основе корреляции
цифровых изображений……………………………………………………………………...44
2.4. Первичные экспериментальные данные развития трещин в сталях, алюминиевом и
титановом сплавах……………………………………………………………………………47
ГЛАВА 3. ПОЛЯ ПАРАМЕТРОВ НДС И КОЭФФИЦИЕНТЫ ИНТЕНСИВНОСТИ
НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ СМЕШАННЫХ ФОРМ РАЗРУШЕНИЯ ПО ЛИНЕЙНЫМ И
НЕЛИНЕЙНЫМ ТЕОРИЯМ МЕХАНИКИ ТРЕЩИН…………………………………….51
3.1. Модели упругого и пластического деформирования в вершине трещины по
классической, градиентной и циклической теориям пластичности………………………51
3.2. Распределения напряжений и деформаций по экспериментальным траекториям
роста трещин в CTS-образцах из сталей, алюминиевого и титанового сплавов по
линейной и нелинейным моделям монотонного и циклического
деформирования……………………………………………………………………………...74
3
3.3. Анализ распределений коэффициентов интенсивности напряжений и показателей
сингулярности в вершине трещины по упругому решению, классической, градиентной и
циклической теориям пластичности для нормального отрыва и смешанных форм
разрушения……………………………………………………………………………………95
3.4. Сравнение распределения деформаций в вершине трещины по классической,
градиентной и циклической теориям пластичности с измерениями по методу
корреляции цифровых изображений………………………………………………………111
ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СТАЛЕЙ,
АЛЮМИНИЕВОГО И ТИТАНОВОГО СПЛАВОВ ПРИ СМЕШАННЫХ ФОРМАХ
РАЗРУШЕНИЯ……………………………………………………………………………...121
4.1. Интерпретация экспериментальных диаграмм усталостного разрушения
исследованных материалов в терминах упругих и пластических КИН…………………121
4.2. Особенности циклического разрушения трещин начального чистого сдвига в CTSобразцах из исследованных материалов………………………………………………..…129
4.3. Сравнительный анализ и закономерности изменения характеристик циклической
трещиностойкости в нормализованных координатах для сталей, алюминиевого и
титанового сплавов………………………………………………………………………….131
4.4. Фрактографические особенности механизмов циклического разрушения и
формирования усталостных бороздок в образцах из исследованных материалов по
данным электронной сканирующей микроскопии………………………………..………134
4.5. Сравнительный анализ результатов экспериментальных измерений, численных
расчетов и морфологии поверхностей разрушения при нормальном отрыве и смешанных
формах деформирования…………………………………………………………………...143
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………………146
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..……………148
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………….……………………….150
