Оглавление Предисловие 1
Глава 1. Механика разрушения в вопросах и ответах 3
1.1. Вопросы и ответы 3
1.2. Механика разрушения в Интернете 24
1.2.1. Краткая информация об Интернете 24
1.2.2. Подключения к Интернету 26
1.2.3. Поиск информации по вопросам прочности в Интернете 31
1.2.4. Сайты по вопросам прочности в Интернете 33
1.2.5. Электронная почта 43
Глава 2. Лабораторные работы по механике разрушения 47
2.1. Лабораторная работа № 1
. Диаграмма деформирования — как основная характеристика механического поведения материала 49
2.1.1. Содержание работы 49
2.1.2. Результаты испытаний 50
2.1.3. Выводы 52
2.2. Лабораторная работа № 2
. Определение коэффициента концентрации напряжений в полосе с отверстием 55
2.2.1. Содержание работы 55
2.2.2. Результаты испытаний 58
2.2.3. Выводы 59
2.3. Общие положения при испытаниях на трещиностойкость 61
2.3.1. Испытательное оборудование 61
2.3.2. Геометрия образцов 61
2.3.3. Измерения смещений и прогибов 65
2.4. Лабораторная работа № 3
. Определение характеристик трещиностойкости металлов при однократном статическом нагружении 66
2.4.1. Содержание работы 66
2.4.2. Формулы для коэффициентов интенсивности напряжений 68
2.4.3. Результаты испытаний 71
2.4.4. Выводы 77
2.5. Лабораторная работа № 4
. Определение предела трещиностойкости 78
2.5.1. Содержание работы 78
2.5.2. Результаты испытаний 80
2.5.3. Выводы 80
2.6. Лабораторная работа № 5
. Определение характеристик трещиностойкости при циклическом нагружении 81
2.6.1. Содержание работы 81
2.6.2. Результаты испытаний 81
2.6.3. Выводы 85
2.7. Лабораторная работа № 6
. Определение характеристик трещиностойкости металлов при температурной ползучести 86
2.7.1. Содержание работы 86
2.7.2. Проведение испытаний 87
2.7.3. Результаты испытаний 88
2.7.4. Выводы 90
2.8. Лабораторная работа № 7
. Исследование докритического роста трещины в полимерном материале 91
2.8.1. Содержание работы 91
2.8.2. Результаты испытаний 92
2.8.3. Выводы 93
2.9. Лабораторная работа № 8
. Определение характеристик зоны предразрушения трещины в полимерном материале 93
2.9.1. Содержание работы 93
2.9.2. Результаты испытаний 94
2.9.3. Выводы 95
2.10. Лабораторная работа № 9
. Определение критического значения коэффициента интенсивности напряжений для трещины в полимерном материале 96
2.10.1. Содержание работы 96
2.10.2. Результаты испытаний 97
2.10.3. Выводы 98
2.11. Лабораторная работа № 10
. Определение характеристик трещиностойкости стеклопластика при циклических нагрузках 98
2.11.1. Содержание работы 98
2.11.2. Результаты испытаний 102
2.11.3. Выводы 104
2.12. Лабораторная работа № 11
. Определение удельной поверхностной энергии разрушения материала твердого тела 105
2.12.1. Содержание работы 105
2.12.2. Результаты испытаний 107
2.12.3. Выводы 108
2.13. Лабораторная работа № 12
. Определение параметров ядер ползучести и релаксации по результатам испытаний полимерных материалов 108
2.13.1. Содержание работы 108
2.13.2. Результаты испытаний 111
2.13.3. Выводы 115
2.14. Использование среды Microsoft Excel в лабораторных работах 116
2.14.1. Основные сведения о Microsoft Excel 116
2.14.2. Лабораторные работы в Microsoft Excel 120
2.14.3. Пример выполнения лабораторной работы в Microsoft Excel 127
Глава 3. Задачи по механике разрушения с решениями 131
3.1. Использование среды Mathcad при решении задач 131
3.1.1. Основные сведения о Mathcad 132
3.1.2. Решение задач в Mathcad 143
3.2. Линейная механика разрушения 144
3.2.1. Асимптотическое решение в окрестности вершины трещины 144
3.2.2. Коэффициент интенсивности напряжений 148
3.2.3. Учет пластической зоны у вершины трещины 160
3.2.4. Энергетические методы механики разрушения 165
3.2.5. Расчет на прочность 180
3.3. Нелинейная механика разрушения 204
3.3.1. Докритический рост трещины 204
3.3.2. Инвариантный энергетический интеграл 209
3.3.3. Упругопластическое разрушение 224
3.3.4. Рост трещины при циклическом нагружении 230
3.3.5. Динамическое нагружение тела с трещиной 241
3.3.6. Экспериментальное определение характеристик трещиностойкости 244
Глава 4. Проверка знаний по механике разрушения 261
4.1. Тест по курсу "Механика разрушения" 261
4.2. Ответы к тестам 305
4.3. Экзаменационные билеты 319
4.4. Решения экзаменационных задач в билетах 326
Глава 5. Использование языков программирования высокого уровня при решении задач механики разрушения 333
5.1. Решение задач в среде Microsoft QuickBasic 334
5.1.1. Основные сведения о Microsoft QuickBasic 336
5.1.2. Пример решения задачи в Microsoft QuickBasic 344
5.2. Решение задач в среде Turbo Pascal 7.0 345
5.2.1. Основные сведения о Turbo Pascal 7.0 347
5.2.2. Пример решения задачи в среде Turbo Pascal 7.0 355
5.3. Использование системы Borland Delphi для решения задач 359
5.3.1. Основные сведения о системе Borland Delphi 360
5.3.2. Пример решения задачи с применением системы Borland Delphi 365
5.3.3. Пример решения задачи по механике разрушения в системе Borland Delphi 377
ПРИЛОЖЕНИЯ 383
Приложение 1
. Обозначения и единицы измерения в механике разрушения 385
Приложение 2. Коэффициенты интенсивности напряжений 387
Приложение 3. Функциональные компоненты Microsoft Excel 402
Приложение 4
. Сообщения об ошибках при использовании Microsoft Excel 403
Приложение 5. Список встроенных функций Microsoft Excel 406
Приложение 6. Катетометр 420
П6.1. Основные сведения 420
П6.2. Катетометр В-630 420
П6.2.1. Работа с катетометром В-630 421
Приложение 7
. Измерение деформаций с помощью электрических тензометров 424
П7.1. Общие сведения 424
П7.2. Выбор тензорезисторов 426
П7.3. Тарировка 427
П7.4. Наклейка тензорезисторов 429
П7.5. Электронные измерители 429
Приложение 8. Современное экспериментальное оборудование 432
П8.1. Универсальные испытательные машины 432
П8.2. Система регулирования и измерений 433
П8.2.1. Программа LabMaster 434
П8.3. Измерение деформаций 435
Приложение 9. Механические характеристики чугуна 438
Приложение 10
. Механические характеристики углеродистых конструкционных сталей 439
Приложение 11
. Механические характеристики жаропрочных сплавов 441
Приложение 12
. Механические характеристики некоторых цветных металлов 443
Приложение 13
. Механические характеристики некоторых неметаллических материалов 445
Литература 449
·Предметный указатель 451
VI Оглавление VII Оглавление