Том 20 (2017)


Моделирование термомеханического разрушения функциональных градиентных материалов при учете взаимодействия систем трещин

В.Е. Петрова1,2, S. Schmauder1

1Штутгартский университет, Штутгарт, 70569, Германия
2Воронежский государственный университет, Воронеж, 394006, Россия

УДК 539.42, 539.421.2, 539.421

 

В работе рассматриваются различные аспекты термомеханического разрушения функциональных градиентных материалов, в частности задачи о взаимодействии трещин в функциональном градиентном слое на однородном основании. Исследуются взаимодействие между краевыми трещинами, а также влияние этого взаимодействия на дальнейший процесс разрушения и формирование систем трещин. Сформулирована система сингулярных интегральных уравнений в рамках метода граничных элементов. Свойства функциональных градиентных материалов описываются экспоненциальной функцией. Вычисляются основные характеристики разрушения, такие как коэффициенты интенсивности напряжений, углы отклонения трещин от их начального распространения, критические напряжения начала распространения трещины. Для вычисления последних двух характеристик использовался критерий разрушения. Задача учитывает различные параметры: геометрические (координаты центров трещин и углы их ориентации, длины трещин, толщину функционального градиентного слоя) и характеристики материала (параметры неоднородности упругих и термических коэффициентов). Исследовано влияние этих параметров на характеристики разрушения функционального градиентного слоя на однородном основании. В качестве примера рассматриваются следующие комбинации: TiC/SiC, Al2O3 Al2O3/MoSi2, MoSi2/SiC, ZrO2/никель и ZrO2/сталь.


стр. 5 – 12

Образец цитирования:
В.Е. Петрова, S. Schmauder  Моделирование термомеханического разрушения функциональных градиентных материалов при учете взаимодействия систем трещин // Физ. мезомех. - 2017. - Т. 20. - № 3. - С. 5-12


вернуться