The new science of strong materials

Часть
2
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART02.HTM
Первый вывод относительно распределения напряжений в области конца трещины
,
который Кук сделал из своих
упражнений с ЭВМ
,
заключается в том
,
что не так
.
уж важно
,
как приложена внешняя нагрузка
.
Конечно
,
общая картина
напряженного состояния в теле будет сильно зависеть от того
,
каким способом мы вынудим трещину расти
-
будем ли мы
расклинивать ее
,
например
,
гвоздем или зубилом или приложим растягивающую либо изгибающую нагрузку к телу
,
содержащему трещину
.
Но распределение напряжений в области
,
в которой развивается разрушение
,
то есть на
расстоянии нескольких атомных размеров от кончика трещины
,
будет во всех случаях примерно одним и тем же
.
Следовательно
,
механизм разрушения не должен
,
по
-
видимому
,
зависеть от способа нагружения тела
.
Задача
,
таким
образом
,
упростилась
,
а это уже означало некоторый шаг вперед
.
Обратимся теперь к рис
. 31
и
32,
на которых изображены действительные картины напряжений
,
рассчитанные для
трещины длиной
2
мкм и радиусом кончика
1
А
.
Часть трещины
,
прилегающая к ее кончику
,
отмечена на рисунке
штриховкой
.
Кривые линии проходят через точки тела
,
в которых коэффициент концентрации остается постоянным для
напряжении
,
направленных по вертикали
(
рис
. 31)
и по горизонтали
(
рис
. 32)
в плоскости листа
. (
Заметьте
,
это
-
не
траектории напряжений
!)
Число у каждой линии обозначает величину коэффициента концентрации
,
то есть число
К
,
на
которое следует умножить величину среднего напряжения на значительном удалении от трещины
,
чтобы получить
соответствующее напряжение в любой точке на заданной линии
.
Когда размер трещины увеличивается
,
радиус ее
кончика не изменяется
;
следовательно
,
концентрация напряжений возрастает
.
Но характер распределения напряжений
остается прежним
,
все изменяется пропорционально
.
Для случая
,
когда трещина укорачивается
,
справедливо
,
конечно
,
обратное
.