«Основы расчетов на прочность в инженерной практике» (стр. 3 )

3.12.Ïðè èñïûòàíèè íà âÿçêîñòü ðàçðóøåíèÿ äâóõ îäèíàêîâûõ îáðàçöîâ, îòëè÷àþùèõñÿ ëèøü äëèíîé òðåùèíû (l1 /l2 =1,5), áûëè ïîëó÷åíû îäèíàêîâûå çíà÷åíèÿ êðèòè÷åñêîãî êîýôôèöèåíòà èíòåíñèâíîñòè íà­ïðÿæåíèé. Êàêàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíî ôèêñèðóåìàÿ âåëè÷èíà è íàñêîëüêî áûëà ðàçëè÷íîé â ýòèõ äâóõ èñïûòàíèÿõ? (4 áàëëà)

4.ÝËÅÌÅÍÒÛ ÍÅËÈÍÅÉÍÎÉ ÌÅÕÀÍÈÊÈ ÐÀÇÐÓØÅÍÈß

4.1.Ñ êàêîé öåëüþ ââîäÿòñÿ íåîäíîïàðàìåòðè÷åñêèå êðèòåðèè ðàçðóøåíèÿ? Ïðèâåäèòå ïðèìåð òàêîãî êðèòåðèÿ (3 áàëëà)

4.2.Êàê âûãëÿäèò äâóõïàðàìåòðè÷åñêèé êðèòåðèé Å.Ì.Ìîðîçîâà, êàêèå ìåõàíèçìû ðàçðóøåíèÿ èì îòðàæàþòñÿ è â êàêèõ óñëîâèÿõ ýòîò êðèòåðèé ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí? (4 áàëëà)

4.3.Êàêèìè ôàêòîðàìè îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíà ïðåäåëüíîãî êîýôôèöèåíòà èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé â ñîîòâåòñòâèè ñ äâóõïàðàìåòðè÷åñêèì êðèòåðèåì Å.Ì.Ìîðîçîâà? (4 áàëëà)

4.4.Îïðåäåëèòå ïîíÿòèå ïðåäåëà òðåùèíîñòîéêîñòè, âûòåêàþùåå èç äâóõïàðàìåòðè÷åñêîãî êðèòåðèÿ Å.Ì.Ìîðîçîâà (4 áàëëà)

4.5.Îõàðàêòåðèçóéòå ïðîáëåìó "êîðîòêèõ" òðåùèí. Êàêèì îáðàçîì îíà ðåøàåòñÿ â ìåõàíèêå ðàçðóøåíèÿ? (4 áàëëà)

4.6.Îïðåäåëèòå ïîíÿòèå J-èíòåãðàëà. Â êàêèõ óñëîâèÿõ целесообразíî ïðèìåíåíèå ýòîãî ïàðàìåòðà? (3 áàëëà)

4.7. ÷åì ñîñòîèò èíâàðèàíòíîñòü J-èíòåãðàëà? Ïðè êàêèõ óñëîâèÿõ ýòî ñâîéñòâî ñòðîãî âûïîëíÿåòñÿ? Êàê îíî ïðèìåíÿåòñÿ íà ïðàêòèêå? (4 áàëëà)

4.8.Âîçìîæíî ëè îïðåäåëåíèå J-èíòåãðàëà ýêñïåðèìåíòàëüíым путем? Åñëè äà, òî îïèøèòå ýòó ïðîöåäóðó (4 áàëëà)

4.9.Êàêèå êðèòåðèè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ îöåíêè òðåùèíîñòîéêîñòè ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé â ðàìêàõ íåëèíåéíîé ìåõàíèêè ðàçðóøåíèÿ? Êàêîâû ãðàíèöû îáëàñòè èõ ïðèìåíèìîñòè? (4 áàëëà)

4.10.Êðèòè÷åñêèå çíà÷åíèÿ J-èíòåãðàëà, îòâå÷àþøèå ïÿòè ðàçëè÷íûì èñïûòàíèÿì, âû÷èñëåíû ïî êîíòóðàì Ã1 ...Ã5 :

Jc1 Jc5 Jc4 Jc3 Jc2..

Êàêîé âûâîä ìîæíî ñäåëàòü î òðåùèíîñòîé­êîñòè ñîîòâåòñòâóþùèõ îáúåêòîâ? Ïî÷åìó? (4 áàëëà)

5.ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÎÄÕÎÄ Ê ÎÖÅÍÊÅ ÒÐÅÙÈÍÎÑÒÎÉÊÎÑÒÈ

ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

5.1.Ïîÿñíèòå ñóòü è ñôîðìóëèðóéòå ýíåðãåòè÷åñêèé ïîäõîä ê îöåíêå òðåùèíîñòîéêîñòè (4 áàëëà)

5.2.Ïîÿñíèòå ïîíÿòèå èíòåíñèâíîñòè âûäåëåíèÿ óïðóãîé ýíåðãèè. Âîçìîæíî ëè ýêñïåðèìåíòàëü­íîå îïðåäåëåíèå ýòîé âåëè÷èíû; åñëè äà, òî êàêèì îáðàçîì? (5 áàëëîâ)

5.3. ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ ïîäõîä Ãðèôôèòñà ê îöåíêå òðåùèíîñòîéêîñòè ìàòåðèàëà? Eãî äîñòîèíñòâà è íåäîñòàòêè, îáëàñòü ïðèìåíèìîñòè? (4 áàëëà)

5.4.Îïðåäåëèòå ïîíÿòèå R-êðèâîé. Ïîêàæèòå âèä R-êðèâîé ïðè ïëîñêîì äåôîðìèðîâàííîì è ïëîñêîì íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèÿõ. Êàêèìè ôàêòîðàìè îí îïðåäåëÿåòñÿ? (4 áàëëà)

5.5.Ïîÿñíèòå ïîðÿäîê èñïîëüçîâàíèÿ R-êðèâîé äëÿ ïîëó÷åíèÿ êðèòè÷åñêèõ çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ, îïðåäåëÿþùèõ ðàñ÷åòíóþ ñõåìó îáúåêòà (4 áàëëà)

5.6.Ïîÿñíèòå èñïîëüçîâàíèå R-êðèâîé äëÿ ïîñòðîåíèÿ äèàãðàììû äîêðèòè÷åñêîãî ðàçðóøåíèÿ (4 áàëëà)

5.7.Ïîêàæèòå ñâÿçü R-êðèâîé ñ äèàãðàììîé äîêðèòè÷åñêîãî ðàçðóøåíèÿ (4 áàëëà)

5.8.×òî îáîçíà÷àþò è ÷åì îòëè÷àþòñÿ õàðàêòåðèñòèêè GIC , G1C , G1C i, G10? (3 áàëëà)

5.9. ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ äîïóùåíèå îá èíâàðèàíòíîñòè R-êðèâîé? Ñ êàêîé öåëüþ îíî ââîäèòñÿ? (3 áàëëà)

5.10.Ïîÿñíèòå ïîðÿäîê ïîëó÷åíèÿ R-êðèâîé ýêñïåðèìåíòàëüíûì ïóòåì (4 áàëëà)

5.11. ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ ÿâëåíèå õëîïêà? Êàêèì îáðàçîì îíî îòðàæàåòñÿ ïðè ìàòåìàòè÷åñêîì ìîäåëèðîâàíèè ðîñòà òðåùèíû â ðàìêàõ ýíåðãåòè÷åñêîãî ïîäõîäà? (4 áàëëà)

5.12.Ìîæíî ëè ïîâûñèòü òðåùèíîñòîéêîñòü ïîëîñû ñ öåíòðàëüíîé òðåùèíîé, óìåíüøèâ äëèíó òðåùèíû? Óâåëè÷èâ åå? Ïîíèçèòü òðåùèíîñòîéêîñòü ýòèìè æå ñïîñîáàìè? (6 áàëëîâ)

5.13.Âîçìîæíî ëè ïîâûøåíèå òðåùèíîñòîéêîñòè ïëàñòèíû ñ ñèñòåìîé ïîñëåäîâàòåëüíî ðàñ­ïîëîæåííûõ òðåùèí ïðè èõ ïîäðàñòàíèè? Еñëè äà, òî поясните, почему это происходит. (6 áàëëîâ)

5.14.Êàê âûãëÿäèò çàâèñèìîñòü êðèòè÷åñêîé âåëè÷èíû èíòåíñèâíîñòè âûäåëåíèÿ óïðóãîé ýíåðãèè îò äëèíû òðåùèíû â òîíêèõ ïëàñòèíàõ – áåñêîíå÷íîé è êîíå÷íûõ ðàçìåðîâ? Чåì определяется вид каждой из них? (4 áàëëà)

5.15.Ïîëüçóÿñü R-êðèâîé, îòâå÷àþùåé ïðîèçâîëüíîé òîíêîñòåííîé êîíñòðóêöèè, â êîòîðîé ïîëå íàïðÿæåíèé â âåðøèíå òðåùèíû íå âçàèìîäåéñòâóåò ñ ãðàíèöàìè объекта, ïîêàæèòå ñõåìó îïðåäåëåíèÿ êðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ èíòåíñèâíîñè âûäåëåíèÿ ýíåðãèè G11c äëÿ òðåùèíû äëèíîé l01 ïðè íîìèíàëüíîì íàïðÿæåíèè 1 . Ïðîèëëþñòðèðóéòå îïðåäåëåíèå ïàðàìåòðîâ l02 , lС2 è G1c2 äëÿ òîé æå ñèñòåìû ïðè íàïðÿæåíèè 2 = 1/2 . (5 áàëëîâ)

6.ÄÅÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÛÉ ÏÎÄÕÎÄ Ê ÎÖÅÍÊÅ ÒÐÅÙÈÍÎÑÒÎÉÊÎÑÒÈ

ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

6.1.Îïðåäåëèòå ïîíÿòèå -êðèòåðèÿ.  ÷åì ñîñòîèò äåôîðìàöèîííûé ïîäõîä ê îöåíêå òðåùèíîñòîéêîñòè? (3 áàëëà)

6.2. ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ ñóòü äåôîðìàöèîííîãî ïîäõîäà ê îöåíêå òðåùèíîñòîéêîñòè?  èìåíèì; имеет ли преимущества перед другими подходами, какие? (4 áàëëà)

6.3.Îïèøèòå ïðîöåäóðó ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðà ðàñêðûòèÿ â âåðøèíå òðåùèíû (3 áàëëà)

6.4. ÷åì ñîñòîèò ýêâèâàëåíòíîñòü òðåõ ïîäõîäîâ ê îöåíêå òðåùèíîñòîéêîñòè ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé? В êàêèõ óñëîâèÿõ îíа ïðоявляется? (3 áàëëà)

6.5.Êàêèå ïàðàìåòðû èñïîëüçóþòñÿ ïðè îöåíêå òðåùèíîñòîéêîñòè ñ ïîìîùüþ äåôîðìàöèîííîãî ïîäõîäà? Ïîÿñíèòå èõ ñîäåðæàíèå (4 áàëëà)

7.ÐÎÑÒ ÒÐÅÙÈÍ ÏÐÈ ÖÈÊËÈ×ÅÑÊÎÌ ÍÀÃÐÓÆÅÍÈÈ

È Â ÓÑËÎÂÈßÕ ÊÎÐÐÎÇÈÈ

7.1.Ïðèâåäèòå ìîäåëü è îïèøèòå ñòàäèè ðîñòà óñòàëîñòíîé òðåùèíû (4 áàëëà)

7.2.Ïðîàíàëèçèðóéòå êîððåêòíîñòü ïðèìåíåíèÿ ôîðìóëû Ïýðèñà

dl/dN = C(KI )n

äëÿ ðàñ÷åòà äîëãîâå÷íîñòè íà ýòàïå æèâó÷åñòè äëÿ äåôåêòà, óâåëè÷èâàþùåãîñÿ îò íà÷àëüíîãî äî êðèòè÷åñêîãî ðàçìåðà, ïðè ïðîãðàììàõ íàãðóæåíèÿ ñ положительíûì, отрицательíûì и нулевым значениями êîýôôèöèåíòа àñèììåòðèè öèêëà напряжений (5 áàëëîâ)

7.3.Ïîêàæèòå õàðàêòåð èçìåíåíèÿ êîýôôè­öèåíòà èíòåíñèâíîñòè íàïðÿ­æåíèé ñî âðåìåíåì, îòâå÷àþùèé çà­äàííîé ïðîãðàììå èçìåíåíèÿ íîìè­íàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ. ×åì îïðåäåëÿ­åòñÿ âèä çàâèñèìîñòè KI (t) ? (4 áàëëà)

7.4.Îöåíèòå êîððåêòíîñòü ïðèìåíåíèÿ ôîðìóëû Ïýðèñà dl/dN = C(KI )n ê ðàñ÷åòó äîëãîâå÷íîñòè ýëåìåíòà êîíñòðóêöèè ñ çàäàííîé ïðîãðàììîé èçìåíåíèÿ íîìèíàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ. Åñëè èñïîëüçîâàíèå íåêîððåêòíî, îöåíèòå õàðàêòåð îæèäàåìîé îøèáêè (â çàïàñ, íå â çàïàñ ïðî÷íîñòè) (4 áàëëà)

7.5.Äëÿ ïðîãðàìì öèêëè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ ñ ïîñòîÿííîé àìïëèòóäîé íàãðóçêè è çíà÷åíèÿ­ìè êîýôôèöèåíòà àñèììåòðèè öèêëà íàïðÿæåíèé R , ðàâíûìè ñîîòâåòñòâåííî 0,5; 0; -1; - ïîêàжите ãðàôèêè èçìåíåíåíèÿ êîýôôèöèåíòà èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé (5 áàëëов).