Кафедра №16. Физика прочности

 

ФИЗИКА И МЕХАНИКА ПРЕДАВАРИЙНЫХ СОСТОЯНИЙ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

(для группы Т8-01ф)

ЛЕКЦИИ

1-я неделя.

Введение. Механические разрушения и их причины. Роль времени и долговременных факторов. Изменение физико-механических свойств и накопление повреждений в конструкционных материалах. Реальный материал и его модели. Проблема конструкционной прочности. Зарождение и распространение трещин. Механика разрушения. Масштабы катастроф.

 

2-3-я недели.

Классические концепции обеспечения прочности и безопасности.

Напряжения. Напряженное состояние. Концентрация напряжений. Механические свойства материалов. Алгоритм обеспечения прочности по напряжениям. Классические теории (критерии) прочности.

 

4-я неделя.

Неадекватность моделей твердого тела и последствия этой неадекватности. Вязкое и хрупкое состояния материалов. Критическая температура хрупкости. Явление ползучести. Дефектность реальных конструкционных материалов. Трещины как фактор, способствующий охрупчиванию материала изделий.

 

5-7-я недели.

Механика трещин. Устойчивое и неустойчивое, динамическое распространение трещин. Диаграмма разрушения. Механика разрушения.

Коэффициент интенсивности напряжений. Обеспечение прочности и безопасности конструкций с трещинами по силовому критерию K_Ic - критическому коэффициенту интенсивности напряжений. Деформационный критерий механики разрушения d_c (критическое раскрытие трещины) и энергетический критерий J_Ic (Критическое значение J-интеграла).

Экспериментальное определение K_Ic, d_c и J_Ic.

 

8-я неделя.

Системный подход и механические аспекты проблемы обеспечения безопасности. Ограничительные критерии безопасности. Критерии безопасности как результат анализа устойчивости систем.

 

9-10-я недели.

Чувствительность материалов и систем к несовершенствам материала и конструирования. Теория катастроф и ее приложения к задачам обеспечения прочности. Простейшие канонические катастрофы "складка" и "сборка". Примеры. Теоретическая прочность. Катастрофа в системе "машина - образец".

 

11-12-я недели.

Теория катастроф и механика разрушения. Энергетические критерии потери устойчивости трещины. Анализ процесса устойчивого роста трещины и условий потери устойчивости с позиций теории катастроф.

Влияние температуры и радиационного облучения.

 

13-14-я недели.

Усталостное разрушение и усталостные трещины. Закономерности распространения усталостных трещин. Диаграмма усталостного разрушения как основа прогнозирования кинетики усталостного разрушения конструкций и их живучести по стадии роста усталостной трещины.

Применение аппарата теории катастроф к явлению роста усталостных трещин.

 

15-я неделя.

 Модели необратимо деформируемого разрушающегося тела. Задачи обеспечения безопасности как нетрадиционные и фундаментальные задачи физики и механики. Допускаемые размеры дефектов в элементах конструкций. Алгоритм оценки степени опасности трещин в элементах конструкций ЯЭУ. Проблема продления ресурса установок и конструкций, отработавших свой первоначальный ресурс.

 

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.	* 539.4    М80	Морозов Е.М. Механика разрушения упругих тел. М.: МИФИ, 1985.
2.	* 539.4    М26	Маркочев В.М. Проблемы конструкционной прочности. М.: МИФИ, 1990.
3.	620  С54	Соболев Н.Д., Богданович К.П. Механические свойства материалов и основы физики прочности. М.: МИФИ, 1985.
4.	60	Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1974, 1979.

 

Дополнительная

1.	* 539.3    Б88	Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980.
2.	* 517    А84	Арнольд В.И. Теория катастроф. 3-е изд., доп. М.: Наука, 1990.
3.	* 51    Т56	Томпсон Дж.М.Т. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике. М.: Мир, 1985.

 

* - книга находится в читальном зале