337
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
В.Р. Касимов
Механика разрушений
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Механика разрушений» для обучающихся по направлению подготовки 08.06.01 Техника и технологии строительства, профиль Строительные конструкции, здания и сооружения.
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
В.Р. Касимов
Механика разрушений
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Механика разрушений» для обучающихся по направлению подготовки 08.06.01 Техника и технологии строительства, профиль Строительные конструкции, здания и сооружения.
Нижний Новгород
ННГАСУ
2016
УДК 539.42 (075.8)
Касимов В.Р. Механика разрушений. Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / В.Р. Касимов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 15с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
Приведены рекомендации по подготовке к лекционным и практическим занятиям по механике разрушений. Приведены основные особенности построения лекционных и практических занятий.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практическим занятиям по учебной дисциплине Б1.В.ДВ.1.1 Механика разрушений по направлению подготовки 08.06.01 Техника и технологии строительства, профиль Строительные конструкции, здания и сооружения.
© В.Р. Касимов, 2016
© ННГАСУ, 2016.
Оглавление |
|
Лекционное занятие №1 ............................................................................................................................ |
6 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №1: ...................................................................... |
6 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №1: ................................................................. |
6 |
Литература для подготовки к лекции №1............................................................................................. |
6 |
Лекционное занятие №2 ............................................................................................................................ |
6 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №2: ...................................................................... |
6 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №2: ................................................................. |
6 |
Литература для подготовки к лекции №2............................................................................................. |
7 |
Лекционное занятие №3 ............................................................................................................................ |
7 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №3: ...................................................................... |
7 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №3: ................................................................. |
7 |
Литература для подготовки к лекции №3............................................................................................. |
7 |
Лекционное занятие №4 ............................................................................................................................ |
8 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №4: ...................................................................... |
8 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №4: ................................................................. |
8 |
Литература для подготовки к лекции №4............................................................................................. |
8 |
Лекционное занятие №5 ............................................................................................................................ |
8 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №5: ...................................................................... |
8 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №5: ................................................................. |
8 |
Литература для подготовки к лекции №5............................................................................................. |
9 |
Лекционное занятие №6 ............................................................................................................................ |
9 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №6: ...................................................................... |
9 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №6: ................................................................. |
9 |
Литература для подготовки к лекции №6............................................................................................. |
9 |
Лекционное занятие №7 ............................................................................................................................ |
9 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №7: ...................................................................... |
9 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №7: ............................................................... |
10 |
Литература для подготовки к лекции №7........................................................................................... |
10 |
Лекционное занятие №8 .......................................................................................................................... |
10 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №8: .................................................................... |
10 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №8: ............................................................... |
10 |
Литература для подготовки к лекции №8........................................................................................... |
10 |
Лекционное занятие №9 .......................................................................................................................... |
11 |
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №9: .................................................................... |
11 |
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №9: ............................................................... |
11 |
Литература для подготовки к лекции №9........................................................................................... |
11 |
|
Практическое занятие №1 (2 часа) .......................................................................................................... |
11 |
|
1.1 |
Используемая литература .............................................................................................................. |
11 |
1.2 |
Тема занятия: Физические основы процессов разрушения. Экспериментальные методы |
|
исследования процессов разрушения................................................................................................. |
12 |
|
1.3 |
План занятия: ................................................................................................................................... |
12 |
Практическое занятие №2 (4 часа) .......................................................................................................... |
12 |
|
2.1 |
Используемая литература .............................................................................................................. |
12 |
2.2 |
Тема занятия: Виды напряженно-деформированного состояния и типы трещин. Вычисление |
|
коэффициентов интенсивности напряжений. К-тарировки. ............................................................. |
12 |
|
2.3 |
План занятия: ................................................................................................................................... |
12 |
Практическое занятие №3 (2 часа) .......................................................................................................... |
12 |
|
3.1 |
Используемая литература .............................................................................................................. |
12 |
3.2 |
Тема занятия: Нелинейная механика разрушения. ..................................................................... |
13 |
3.3 |
План занятия: ................................................................................................................................... |
13 |
Практическое занятие №4 (4 часа) .......................................................................................................... |
13 |
|
4.1 |
Используемая литература .............................................................................................................. |
13 |
4.2 |
Тема занятия: Особенности процессов разрушения металлических конструкций................... |
13 |
4.3 |
План занятия: ................................................................................................................................... |
13 |
Практическое занятие №5 (6 часа) .......................................................................................................... |
13 |
|
5.1 |
Используемая литература .............................................................................................................. |
13 |
5.2 |
Тема занятия: Особенности разрушения строительных материалов......................................... |
14 |
5.3 |
План занятия: ................................................................................................................................... |
14 |
Практическое занятие №6 (2 часа) .......................................................................................................... |
14 |
|
6.1 |
Используемая литература .............................................................................................................. |
14 |
6.2 |
Тема занятия: Современные подходы к описанию процессов накопления повреждений. .... |
14 |
6.3 |
План занятия: ................................................................................................................................... |
14 |
Лекционное занятие №1
Тема: Физические основы процессов разрушения материалов.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №1:
1.Главные напряжения и главные площадки?
2.Сформулируйте основные теории прочности?
3.Основные виды деформаций и условия прочности соответствующие видам деформаций?
4.Чем характеризуется напряженное состояние в точке?
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №1:
1.Общие положения механики разрушения.
2.Элементы механики разрушения.
3.Теоретическая прочность. Масштабный эффект.
4.Дефекты структуры тела. Влияние деформации на форму и структуру тела.
Литература для подготовки к лекции №1.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 2 часа.
Лекционное занятие №2
Тема: Экспериментальные методы изучения разрушения
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №2:
1.Способы измерения деформаций. Определение напряжений в точке тела.
2.Линейное, плоское и объёмное напряженное состояние.
3.Коэффициенты масштабирования при моделировании.
4.Тензор напряжений и деформаций.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №2:
1.Охарактеризуйте экспериментальные методы изучения разрушения.
2.Какое материально-техническое обеспечение необходимо для исследования механики разрушения материалов.
3.Теоретическая прочность. Масштабный эффект.
Литература для подготовки к лекции №2.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Распределение напряжений около трещин в пластинах и оболочках. Панасюк В.В., Саврук М.П. Дацышин А.Л. Киев: Наукова думка. 1976
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 2 часа.
Лекционное занятие №3
Тема: Линейная механика разрушения. Энергетический и силовой подходы.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №3:
1.Диаграмма деформирования материала.
2.Каков характер распределения напряжений у круглого отверстия в бесконечной пластине.
3.Каков характер распределения напряжений в зоне эллиптического отверстия полученные Колосовым и Инглисом.
4.Механизмы образования трещин.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №3:
1.Сформулируйте Энергетический подход А. Гриффитса.
2.Для каких материалов применима линейная механика разрушения.
3.Уравнение Орована.
4.Сформулируйте концепцию квазихрупкого разрушения Ирвина.
Литература для подготовки к лекции №3.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Вычислительная механика разрушения Сиратори М., Миеси Т., Мацусита Х. /М. Мир. 1986 (пер. с яп).
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 4 часа.
Лекционное занятие №4
Тема: Виды напряженно-деформированного состояния и типы трещин. Вычисление коэффициентов интенсивности напряжений. К-тарировки.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №4:
1.Классификация по характеру разрушения.
2.Виды механического разрушения.
3.Механизмы зарождения микротрещин.
4.Классификация по причинам разрушения.
5.Типы разрушения в зависимости от места разрушения.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №4:
1.Какие бывают виды напряженно-деформированного состояния и типы трещин.
2.Сформулируйте силовой подход в механике разрушения.
3.В чём заключается связь между силовыми и энергетическими подходами.
4.Назовите основные методы вычисления коэффициентов интенсивности напряжений
Литература для подготовки к лекции №4.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Моделирование деформаций и прочности бетона методами разрушения. Зайцев Ю.А. М., 1982.
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 2 часа.
Лекционное занятие №5
Тема: Нелинейная механика разрушения.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №5:
1.Кривые разрушающих критических и допускаемых напряжений.
2.Графическое представление энергии упругих и пластических деформаций.
3.Деформационные критерии разрушения.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №5:
1.Поправки Ирвина-Орована для учета малых пластических зон.
2.Теория трещин Леонова-Панасюка.
3.J-интегралы, вязкость разрушения.
Литература для подготовки к лекции №5.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Распределение напряжений около трещин в пластинах и оболочках. Панасюк В.В., Саврук М.П. Дацышин А.Л. Киев: Наукова думка. 1976
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 2 часа.
Лекционное занятие №6
Тема: Особенности процессов разрушения металлических конструкций.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №6:
1.Концепция критического раскрытия трещины.
2.Приведите схему раскрытия трещины.
3.Энергетические критерии разрушения.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №6:
1.Что такое усталостное многоцикловое разрушение.
2.Чем характеризуется усталостное малоцикловое разрушение.
3.Коррозионное разрушение.
Литература для подготовки к лекции №6.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Вычислительная механика разрушения Сиратори М., Миеси Т., Мацусита Х. /М. Мир. 1986 (пер. с яп).
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 2 часа.
Лекционное занятие №7
Тема: Динамическая механика разрушения.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №7:
1.Запишите формулу Гриффитса.
2.Проанализируйте уравнение Орована.
3. Изобразите схему продвижения трещины.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №7:
1.Разрушение полимерных материалов.
2.Динамическая механика трещин.
3.Разрушение композитных и гетерогенных материалов
Литература для подготовки к лекции №7.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Моделирование деформаций и прочности бетона методами разрушения. Зайцев Ю.А. М., 1982.
Рекомендуемое количество часов самостоятельной работы 2 часа.
Лекционное занятие №8
Тема: Особенности разрушения строительных материалов.
Вопросы для подготовки к лекционному занятию №8:
1.Охарактеризуйте область безопасных состояний.
2.Уравнение Пэриса.
3.Приведите пример кривой усталости и длительной прочности материала.
4.Изобразите зависимость длины трещины от долговечности.
Ряд информации можно почерпнуть из прочитанных дисциплин, а некоторые вопросы освещены в литературных источниках.
Вопросы для самопроверки к лекционному занятию №8:
1.Динамическая механика трещин.
2.Разрушение композитных и гетерогенных материалов(бетон).
3.Разрушение древесины и пластмасс.
4.Меры поврежденности.
Литература для подготовки к лекции №8.
1.Механика разрушения для строителей. Зайцев Ю.В. М. «Высшая школа». 1991.
2.Механика упругопластического разрушения. Партон В.З., Морозов Е.М. М.Наука. 1985.
3.Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Н. Новгород. Изд-во Нижегородского ун-та. 1999. 226с.
4.Распределение напряжений около трещин в пластинах и оболочках. Панасюк В.В., Саврук М.П. Дацышин А.Л. Киев: Наукова думка. 1976