УДК 539.4

DOI 10.24411/1683-805X-2019-16008

 

В статье экспериментально и теоретически изучен преобладающий режим разрушения образцов с V-образными надрезами с концевыми отверстиями (VO-образные надрезы) из функционально-градиентного материала состава W-Cu. Образцы изготавливали методом порошковой металлургии. Испытания на разрушение вольфрам-медных образцов с VO-образным надрезом при нагружении преимущественно по типу II проводили для различных значений радиуса вершины надреза и его глубины. Величину разрушающей нагрузки образцов с VO-образным надрезом в условиях преобладающего режима нагружения определяли на основе критерия плотности энергии деформации, усредненной по заданному контрольному объему. Изучено влияние радиуса вершины, глубины и угла раскрытия надреза на величину разрушающей нагрузки. Полученные результаты подтверждают применимость теории плотности энергии деформации для изучения разрушения образцов градиентных материалов с VO-образным надрезом в условиях преобладающего режима нагружения.

Ключевые слова: функционально-градиентные материалы, вольфрам, медь, VO-образный надрез, нагружение типа II, плотность энергии деформации

Prevalent mode II fracture investigation of VO-notched specimens made of tungsten-copper functionally graded materials

In this research, the prevalent mode fracture of V-notches with end holes (VO-notch) in tungsten-copper functionally graded material (W-Cu FGM) was studied experimentally and theoretically. W-Cu FGM specimens were made by powder metallurgy technique in the experimental part. Several fracture tests were done on VO-notched W-Cu FGM specimens under prevalent mode loading for different notch tip radii and notch depths. To predict the fracture loads of VO-notched FGM specimens under prevalent mode loading, the averaged strain energy density over a well-defined control volume was applied in the theoretical section. Moreover, the effect of notch tip radius, notch depth and notch opening angle on the fracture loads was investigated. This study shows that strain energy density theory works well on VO-notched FGM specimens under prevalent mode loading.

Keywords: functionally graded materials, tungsten, copper, VO-notch, prevalent mode II, strain energy density

 

 

 

H. Samareh Salavati Pour, M. Zehsaz, N.Ch. Tajbakhsh, H. Salavati  Исследование разрушения образцов вольфрам-медных функционально-градиентных материалов с VO-образным надрезом при нагружении типа II // Физ. мезомех. - 2019. - Т. 22. - № 6. - С. 91-99