Cơ học phá hủy

10
 Câu 3: Tìm hiu v phương pháp cân bng năng lượ ng Tng thế năng ca h: U=U 0  +U a  + U γ . (1) Trong đó: +U : Tng thế năng ca h. +U 0  : Thế năng ca h khi không có vết nt +U a = -(πβa 2 σ 2 B)/ E : Thế năng ca vt th khi không có mt vết nt. +U γ = 2(2aB)γ s : Năng lượ ng b mt đàn hi do s to thành vết nt. Đạo hàm 2 vế ca phương trình ta (1) ta đượ c: ( ) 0 dU d Uo Ua dU  da da da    (2) Thay biu thc tính ca U a  và U γ  vào (2) tao đượ c: 2γ s = (πβaσ 2 )/ E hay 2. . .  s  E a         Đặt .  I  K a     Tham s K I  đượ c gi là h s cường độ ng sut.  Tham s này là đặc tính ca vt liu và đượ c biết đến như mt độ bn phá hy.  Giá tr  cường độ ng sut tớ i hn K IC  được xác định t ng sut phá hy. T  phương trình: U=U 0  +U a  + U γ Đạo hàm 2 vế: ( ) 0 dU d Uo Ua dU  dA dA dA    => ( ) d Uo Ua dU  G dA dA    G : tc độ thay đổi thế năng tương ng vớ i din tích vết nt. Tc độ gii phóng năng lượng đối vớ i 1 tm có kích thướ c vô hn: G= (πβaσ 2 )/ E Vết nt phát trin khi G đạt đến 1 giá tr  tớ i hn G c . G G c  Đườ ng cong chng nt:

Transcript of Cơ học phá hủy

Cu 3: Tm hiu v phng php cn bng nng lng Tng th nng ca h: U=U0 +Ua + U . (1) Trong : +U : Tng th nng ca h. +U0: Th nng ca h khi khng c vt nt +Ua= -(a2 2B)/ E : Th nng ca vt th khi khng c mt vt nt. +U = 2(2aB)s : Nng lng b mt n hi do s to thnh vt nt.o hm 2 v ca phng trnh ta (1) ta c: ( )0dU d Uo Ua dUda da da += + =(2) Thay biu thc tnh ca Ua v U vo (2) tao c: 2s= (a2)/ Ehay 2. ..s Eao t|=t.IK a o t =Tham s KI c gi l h s cng ng sut. Tham s ny l c tnh ca vt liu v c bit n nh mt bn ph hy.Gi tr cng ng sut ti hn KIC c xc nh t ng sut ph hy. T phng trnh: U=U0 +Ua + U o hm 2 v: ( )0dU d Uo Ua dUdA dA dA += + ==> ( ) d Uo Ua dUGdA dA + = =G : tc thay i th nng tng ng vi din tch vt nt. Tc gii phng nng lng i vi 1 tm c kch thc v hn: G= (a2)/ E Vt nt pht trin khi G t n 1 gi tr ti hn Gc. G Gc ng cong chng nt: Vt nt lan truyn khi tc gii phng nng lng bng nng lng ph hy GC (2S) hay bng R: G= GC(2S) = R Tuy nhin vt nt pht trin c th xy ra 2 trng hp: n nhdG dRda das

bt n nhdGda dRda Kt lun phng php cn bng nng lng a ra l thuyt v ph hy, a ra ch tiu ph hy cho vt liu. tc gii phng nng lng l c tnh ca vt liu, nh gi s pht trin ca vt nt. Cu 4:NI DUNG 1.Tnh h s cng ng sut K bng phng php phn t hu hn 2.Tnh tc gii phng nng lng G thng qua tnh tch phn J (G=J) bng phng php phn t hu hn 3.Tnh tch phn J bng phng php thc nghim PHN T HU HN :Khi nim: Phng php phn t hu hn l phng php s gii cc bi ton c m t bi cc phng trnh vi phn ring phn cng vi cc iu kin bin c th. C s ca phng php ny l lm ri rc ha cc min lin tc phc tp ca bi ton. Cc min lin tc c chia thnh nhiu min con (phn t). Cc min ny c lin kt vi nhau ti cc im nt. Trn min con ny, dng bin phn tng ng vi bi ton c gii xp x da trn cc hm xp x trn tng phn t, tho mn iu kin trn bin cng vi s cn bng v lin tc gia cc phn t. PPPTHH khng tm dng xp x ca hm trn ton min xc nh V ca n m ch trong nhng min con Ve (phn t) thuc min xc nh ca hm Li gii s bao gm hai bc, n phn nh hai bc ch yu phi thc hin gii mt bi ton bin bng PPPTHH. bc u tin, chng ta s biu din li bi ton bin trong dng gn ng ca n hoc dng bin phn.Bc th hai l ri rc ha, dng gn ng c ri rc trong mt khng gian hu hn chiu. Sau bc th hai ny, chng ta s c biu thc c th cho ton b bi ton nhng li gii ca bi ton trong khng gian hu hn chiu tuyn tnh ch l li gii gn ng ca bi ton bin. Bi ton trong khng gian hu hn chiu ny sau c gii bng my tnh. Cng ng sut K M hnh bi ton 2 ( )(2 2 )2 ( )(2 2 )2 ( )2yb yaIxb xaIIzb zaIIIu uKr vu uKr vu uKr t t t===

Trong ::l module n hi trt r :l khong cch t nh vt nt n im tng quan uxi , uyi uzi :l chuyn v theo phng x,y,z ti im i l h s Poisson = trong trng hp bin dng phng = /(1+ ) trong trng hp ng sut phng chnh xc ca kt qu ph thuc vo vic la chn im tng quan: im c la chn trong vng c s nh hng ln n h s K Mt phng thc c s dng l la chn mt lot im tin gn n nh vt nt v tnh K qua cc im V 1 ng cong qua cc kt qu K v ngoi suy ra kt qu K ti nh vt nt (r=0) Tch phn J W:mt nng lng Ti :l cc thnh phn vetor lc tc dng u ui:L cc thnh phn chuyn v d:l phn t vi phn dc theo bin Do mi quan h gia K v G Nn c th dng phn t hu hn tnh K ri suy ra G v ngc li Tnh tch phn J bng thc nghim Chun b mu th nghim nh hnh v Chun b 4 mu c cng kch thc vt liu nhng c chiu di vt nt khc nhau a1

t nt pht trin khng n nh khi dG dRda dasTi im tip xc ca 2 ng cong G v R=> im bt n nh dG dRda da=i chuyn v khng i , vt nt lun pht trin n nh i ti trng ti hn th ng cong G vtip xc nhau ti im bt n nh