Influence of material microstructure on fracture development in deformable bodies

Abstract

Проблема прогнозування місця, напрямку локального руйнування й оцінювання величини граничного навантаження складеного (композиційного) матеріалу є однією з практично важливих задач механіки руйнування. При значній різновидності композиційних матеріалів природно очікувати наявність великої кількості критеріїв руйнування, кожен з яких повинен бути справедливим для певного класу матеріалів і найповніше відображати його фізико-механічні властивості, дефектність структури, умови експлуатації і т. п. Вибір ефективного оцінювання несучої здатності сучасного композиційного матеріалу, який перебуває в екстремальних умовах, є головним завданням дослідників. Надано перевагу критерію руйнування композиційних матеріалів на основі простої й досить ефективної теорії макронапружень. Ефективність теорії макронапружень показано в роботах В. В. Панасюка, Л. Т. Бережницького, С. Я. Яреми, Л. В. Ратича, М. Г. Стащука. В нашій роботі уточнено й розширено переваги критерію концепції макронапружень порівняно з іншими критеріями руйнування в деформуючих тілах. Наведено приклади поширення тріщин у процесі розтягу тіла

The problem of predicting the location and direction of local fracture and estimating the ultimate load of composite material is one of the practically important problems of fracture mechanics. With a wide variety of composite materials, it is natural to expect the presence of a large number of failure criteria, each of which should be valid for a certain class of materials and reflect most completely its physical and mechanical properties, structural defects, operating conditions, etc. The choice of effective assessment of the bearing capacity of modern composite material under extreme conditions is at present the main task of researchers. In this paper, the criterion of fracture of composite materials based on simple and quite effective theory of macrostresses by M.Ya. Leonov and K.M. Rusynka is preferred. The macrostress theory effectiveness is shown in the papers by V.V. Panasiuk, L.T. Berezhnytskyi, S.Ya. Yarema, L.V. Ratych, and M.H. Stashchuk. In our paper, we clarify and extend the advantages of macrostress concept criterion in comparison with other fracture criteria in deformable bodies. Examples of crack propagation in the process of body tension are given in this paper