Инд. авторы: Лапин В.Н., Фомина А.А.
Заглавие: О глобальном неявном критерии распространения трещин при смешанной нагрузке
Библ. ссылка: Лапин В.Н., Фомина А.А. О глобальном неявном критерии распространения трещин при смешанной нагрузке // Сибирский журнал индустриальной математики. - 2019. - Т.22. - № 4. - С.33-43. - ISSN 1560-7518.
Внешние системы: DOI: 10.33048/SIBJIM.2019.22.404; РИНЦ: 41651897;
Реферат: rus: Проведена валидация ранее предложенного неявного критерия выбора направления распространения трещины, предназначенного для описания распространения трещины при сложном нагружении, характеризующемся наличием всех трех мод коэффициентов интенсивности напряжений Ki, Кц, Kjij. Критерий основан на принципе локальной симметрии, согласно которому трещина распространяется в направлении, обеспечивающем нулевые значения коэффициентов обеих смешанных мод Kii, Kiii. Поскольку в общем случае оба условия не могут быть выполнены одновременно, критерий формулируется в виде задачи минимизации функционала, содержащего сумму значений смешанных мод, проинтегрированную по всему фронту трещины. Формулировка критерия содержит параметр, определяющий влияние каждой из смешанных мод, значение которого должно выбираться с использованием экспериментальных данных. На основе двух экспериментов с распространением трещин при сложном смешанном нагружении проведена валидация критерия и приведены оценки интервала для наилучшего значения весового параметра.
Ключевые слова: критерий распространения трещины; смешанное нагружение;
Издано: 2019
Физ. характеристика: с.33-43
Цитирование: 1. Griffith A. A. The phenomena of rupture and flow in solids // Philosophical Trans. Royal Soc. London. Ser. A. 1921. V. 221. P. 163-198. 2. Irwin G. Analysis of stresses and strains near the end of a crack traversing a plate //J. Appl. Mech. 1957. V. 24. P. 361-364. 3. Erdogan F., Sih G. C. On the crack extension in plates under plane loading and transverse shear //J. Basic Engrg. 1974. V. 10, N 3. P. 305-321. 4. Sih G. C. Strain-energy-density factor applied to mixed mode crack problems // Internat. J. Fracture. 1974. V. 10, N 3. P. 305-321. 5. Nuismer R. J. An energy release rate criterion for mixed mode fracture // Internat. J. Fracture. 1975. V. 11, N 2. P. 245-250. 6. Hussain M. A., Pu S. L., Underwood J. H. Strain energy release rate for a crack under combined mode I and mode II // Fract. Anal. ASTM STP 560. 1974. V. 560. P. 2-28. 7. Schollmann M., Richard H. A., Kullmer G., Fulland M. A new criterion for the prediction of crack development in multiaxially loaded structures // Internat. J. Fracture. 2002. V. 117, N 2. P. 129-141. 8. Richard H. A., Fulland M., Sander M. Theoretical crack path prediction // Fatigue & Fracture of Engineering Materials and Structures. 2005. V. 28, N 1-2. P. 3-12. 9. Buchholz F. G., Chergui A., Richard H. A. Fracture analyses and experimental results of crack growth under general mixed mode loading conditions // Engineering Fracture Mech. 2004. V. 71, N 4. P. 455-468. 10. Aliha M. R. M., Linul E., Bahmani A., Marsavina L. Experimental and theoretical fracture toughness investigation of PUR foams under mixed mode I+III loading // RPolymer Testing. 2018. V. 67. P. 75-83. 11. Safaei S, Ayatollahi M. R., Saboori B Fracture behavior of GPPS brittle polymer under mixed mode I/III loading // Theor. Appl. Fracture Mech. 2017. V. 91. P. 103-115. 12. Pham K. H., Ravi-Chandar K. On the growth of cracks under mixed-mode I + III loading // Internat. J. Fracture. 2016. V. 199, N 1. P. 105-134. 13. Lazarus V., Leblond J-B., Mouchrif S. E. Crack front rotation and segmentation in mixed mode I+III or I+II+III. Part I. Calculation of stress intensity factors //J. Mech. Phys. Solids. 2001. V. 49, N 7. P. 1399-1420. 14. Lazarus V., Leblond J-B., Mouchrif S. E. Crack front rotation and segmentation in mixed mode I+III or I+II+III. Part II. Comparison with experiments //J. Mech. Phys. Solids. 2001. V. 49, N 7. P. 1421-1443. 15. Lazarus V., Buchholz F. G., Fulland M., Wiebesiek J. Comparison of predictions by mode II or mode III criteria on crack front twisting in three or four point bending experiments // Internat. J. Fracture. 2008. V. 153, N 2. P. 141-151. 16. Cherny S., Lapin V., Esipov D., Kuranakov D., Avdyushenko A., Lyutov A., Karnakov P. Simulating fully 3D non-planar evolution of hydraulic fractures // Internat. J. Fracture. 2016. V. 201, N 2. P 181-211. 17. Алексеенко О. П., Есипов Д. В., Куранаков Д. С., Лапин В. Н., Черный С. Г. Двумерная пошаговая модель распространения трещины гидроразрыва // Вестн. НГУ. Сер. Математика, механика, информатика. 2011. T. 11, № 3. С. 36-59. 18. Goldstein R. V., Salganik R. L. Brittle fracture of solids with arbitrary cracks // Internat. J. Fracture. 1974. V. 10. P. 507-523. 19. Lapin V. N., Cherny S. G. An implicit criterion of fracture growth direction for 3D simulation of hydraulic fracture propagation // Procedia Structural Integrity. 2018. V. 13. P. 1171-1176. 20. Salimi-Majd D., Shahabi F., Mohammadi B. Effective local stress intensity factor criterion for prediction of crack growth trajectory under mixed mode fracture conditions // Theor. Appl. Fracture Mech. 2016. V. 85. P. 207-216.