III Всероссийская конференция
"Деформирование и разрушение структурно-
неоднородных сред и конструкций",
посвященная 100-летию со дня рождения
академика Ю.Н. Работнова

Леган М.А.   Логунов Д.В.  

Применение нелокальных критериев предельного состояния для оценки контактного разрушения

Докладчик: Логунов Д.В.

Проведены эксперименты по вдавливанию стальных шаров в стеклянные образцы, моделирующие полупространство. Нагружение заканчивалось после появления акустических сигналов, вызванных образованием кольцеобразной трещины вокруг области контакта шара с образцом. Акустические сигналы фиксировались с помощью микрофона, закрепленного на боковой стороне образца, и затем через усилитель и аналого-цифровой преобразователь передавались в компьютер. В ходе эксперимента получены значения силы, при которых возникает кольцеобразная трещина. С помощью инструментального микроскопа определены радиусы кольцеобразных трещин.
При изгибе сплошных стеклянных балок до разрушения было найдено предельное растягивающее напряжение, а при изгибе балок с надрезом – критический коэффициент интенсивности напряжений стекла.
Анализ контактного разрушения при вдавливании шара в упругое полупространство (задача Герца) проведен с помощью нелокальных критериев предельного состояния. Получено хорошее соответствие теоретических оценок радиусов кольцеобразных трещины с экспериментальными значениями. При этом радиус кольцеобразной трещины превышает радиус области контакта, на границе которой достигаются максимальные растягивающие радиальные напряжения. Эффективное напряжение в градиентном критерии разрушения и среднее напряжение в критерии Нейбера – Новожилова также достигают максимума на радиусах, больших, чем радиус области контакта. Получена оценка предельного растягивающего напряжения в стекле при образовании кольцевой трещины. Эта оценка превышает разрушающее растягивающее напряжение при изгибе балок.