Глава X. РАСПРОСТРАНЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ТРЕЩИНЫ§ 10.1. Введение

Определение кривой распространения усталостной трещины является существенной частью механики разрушения с точки зрения ее приложения при проектировании. Методики вычисления прочности при циклическом нагружении обладают рядом очевидных недостатков, однако параметры распространения усталостной трещины могут быть вычислены еще менее точно, несмотря на огромное количество исследований, посвященных этому предмету. Тем не менее успехи, достигнутые за последние годы, позволяют относиться к результатам этих вычислений с большим доверием. ■

В данной главе рассматриваются вопросы, связанные с распространением усталостной трещины, а также вопросы использования механики разрушения в циклических процессах, которое выражается соотношением между скоростью распространения усталостной трещины и коэффициентом интенсивности напряжений. Однако здесь лишь оцениваются достоинства и недостатки этого соотношения. Для детального рассмотрения физических аспектов данной проблемы читатель отсылается к соответствующей литературе [1—4]. Рассматриваются эффекты взаимодействия циклов различной амплитуды, а также эффект торможения роста трещины при перегрузках в процессе циклического нагружения (см. [5]); однако данные вопросы рассматриваются только с точки зрения их применения в инженер-, ной практике.§ 10.2. Рост трещины и коэффициент интенсивности напряжений

В упругом случае для описания поля напряжений при вершине трещины достаточно знать коэффициент интенсивности напряжений. В случае, когда размер зоны пластичности мал по сравнению с длиной трещины, коэффициент интенсивности напряжений еще дает возможность удовлетворительно описать распределение напряжений вокруг вершины трещины. Если две различные трещины обладают одинаковым распределением напряжений, т. е. имеют один и тот же коэффициент интенсивности напряжений, то они ведут себя одинаково и распространяются с одинаковыми скоростями. Расстояние, на которое усталостная трещина распространяется за один цикл, определяется диапазоном изменения коэффициента интенсивности напряжений Δ/0