Физико-механические критерии прочности и разрушения и их приложения к оценке долговечности конструкций
Название спецкурса на английском языке
Physical and mechanical criteria of strength and fracture and their applications to structure durability estimation
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории упругости]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2025/26
Список тем
Физико-механические основы прочности металлов и неметаллов.
Экспериментальная механика разрушения твердых тел. Статические испытания на прочность. Испытания на ползучесть и релаксацию. Кривые длительной прочности материалов. Переменное нагружение, периодическое регулярное нагружение, случайное стационарное и нестационарное нагружение. Испытания на усталостную прочность материалов в условиях одноосного нагружения и кручения, кривые мало- и многоцикловой усталости. Процесс разрушения как многоуровневый многомасштабный стохастический процесс развития хрупкого и вязкого разрушений.
Физические модели разрушения твердых тел (структурные, статистические, энергетические модели). Термофлуктуационная теория прочности.
Феноменологические подходы к описанию процессов разрушения. Классические критерии прочности при сложном напряженно-деформированном состоянии. Кинетическая концепция повреждений Ю. Работнова, В. Болотина и Л. Качанова. Континуальные теории поврежденности. Тензор повреждений и теория длительной прочности А.А. Ильюшина. Механика поврежденной среды.
Современное состояние моделирования усталостного разрушения при сложном напряженно-деформированном состоянии. Основы теории хрупкого усталостного масштабно-структурного разрушения материалов при простом переменном нагружении. Кривые усталости по уровням дефектности.
Оценка прочности конструкций на стадии проектирования. Методы диагностики появления и развития трещин и дефектов в элементах конструкций при эксплуатации.
Механика разрушения. Линейная механика разрушения упругих тел. Три типа трещин по виду их нагружения. Напряженно-деформированное состояние изотропного упругого тела с трещиной. Коэффициент интенсивности напряжений, методы его расчета и экспериментального определения. Силовой критерий Ирвина. Радиус пластической зоны по Ирвину. Деформационный критерий разрушения. Нелинейная механика разрушения. Инвариантный интеграл. О разрушении неметаллических тел с трещинами (вязкоупругих тел, композиционных тел). О разрушении стекла и льда. Понятие о динамических задачах механики разрушения.
Экспериментальная механика разрушения твердых тел. Статические испытания на прочность. Испытания на ползучесть и релаксацию. Кривые длительной прочности материалов. Переменное нагружение, периодическое регулярное нагружение, случайное стационарное и нестационарное нагружение. Испытания на усталостную прочность материалов в условиях одноосного нагружения и кручения, кривые мало- и многоцикловой усталости. Процесс разрушения как многоуровневый многомасштабный стохастический процесс развития хрупкого и вязкого разрушений.
Физические модели разрушения твердых тел (структурные, статистические, энергетические модели). Термофлуктуационная теория прочности.
Феноменологические подходы к описанию процессов разрушения. Классические критерии прочности при сложном напряженно-деформированном состоянии. Кинетическая концепция повреждений Ю. Работнова, В. Болотина и Л. Качанова. Континуальные теории поврежденности. Тензор повреждений и теория длительной прочности А.А. Ильюшина. Механика поврежденной среды.
Современное состояние моделирования усталостного разрушения при сложном напряженно-деформированном состоянии. Основы теории хрупкого усталостного масштабно-структурного разрушения материалов при простом переменном нагружении. Кривые усталости по уровням дефектности.
Оценка прочности конструкций на стадии проектирования. Методы диагностики появления и развития трещин и дефектов в элементах конструкций при эксплуатации.
Механика разрушения. Линейная механика разрушения упругих тел. Три типа трещин по виду их нагружения. Напряженно-деформированное состояние изотропного упругого тела с трещиной. Коэффициент интенсивности напряжений, методы его расчета и экспериментального определения. Силовой критерий Ирвина. Радиус пластической зоны по Ирвину. Деформационный критерий разрушения. Нелинейная механика разрушения. Инвариантный интеграл. О разрушении неметаллических тел с трещинами (вязкоупругих тел, композиционных тел). О разрушении стекла и льда. Понятие о динамических задачах механики разрушения.
Список источников
Биргер И.А., Шорр В.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: справочник. М. Машиностроение, 1993. 640 с.
Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение. 1990. 447 с.
Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений. М.: Мир, 1989. 344 с.
Бондарь В.С., Горячева И.Г., Мативенко Ю.Г. и др Ресурс материалов и конструкций: монография под науч. Ред. В.С. Бондаря. Москва: Московский Политех. 2019. 192 c.
Ботвина Л.Р. Разрушение. Кинетика, механизмы, общие закономерности. М: Наука, 2008. 334 с.
Браун У., Сроули Дж. Испытание высокопрочных материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.: Мир, 1972. 246 с.
Волегов П.С., Грибов Д.С., Трусов П.В. Поврежденность и разрушение: классические континуальные теории / Физическая мезомеханика. 2015. Т.18. №4. С. 68-86.
Вильдеман В.Э. Экспериментальная механика материалов. Методические указания. Пермь.2017. 24 с.
Вейбулл В. Усталостные испытания и анализ их результатов. М.: Машиностроение, 1964. 275 с.
Волков И.А., Коротких Ю.Г. Уравнение состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. – М.: Физматлит, 2008. 424 с.
Волков И.А., Игумнов Л.А. Введение в континуальную механику поврежденной среды. М.: Физматлит. 2017. 304 c.
Гаф Г. Дж. Усталость металлов. Пер. с англ. М.- Л.: ОНТИ НКТП, Главная редакция литературы по чер-ной металлургии, 1935.– 304 с.
Гольдштейн Р.В., Осипенко Н.М. Механика разрушения льда и некоторые ее приложения// Вестник НГУ. Сер. Математика, механика, информатика. 12:4.2012. С.41-47.
Глушак Б.Л., Куропатенко В.Ф., Новиков С.А. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. Новосибирск: Изд-во «Наука»,1992. 295 с.
Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. 542 с.
Ежов А.А., Герасимова Л.П. Разрушение металлов. М.: Наука, 2004.400с.
Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. Киев: Наукова Думка,1978. 352 с.
Завойчинский Б.И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов (теория, методы расчета, проектирование). М.: Недра, 1992. 271 с.
Завойчинская Э.Б., Кийко И.А. Введение в теорию процессов разрушения твердых тел. Учебное пособие.-М.: Изд-во МГУ.- 2004. – 168 с.
Завойчинская Э.Б. Долговечность конструкционных материалов при переменном нагружении// Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, издательство Изд-во Моск. ун-та (М.), 2025, № 1, с. 84-95
Завойчинская Э.Б. Общие закономерности и критерии разрушения твердых тел на разных масштабно-структурных уровнях при длительном нагружении (обобщающая статья)// Заводская лаборатория. Диагностика материалов, издательство ТЕСТ-ЗЛ (М.), 2022, том 88, № 7, с. 48-62
Закономерности ползучести и длительной прочности. Справочник (под общей ред. Шестерикова С.А.). М.: Машиностроение, 1983. 101 с.
Зуев А.Б., Данилов В.И. Физические основы прочности материалов. Долгопрудный: ИД "Интеллект", 2013. 376 с.
Иванова В.С. Разрушение металлов. – М.: Металлургия, 1979. – 168 с.
Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. 456 с.
Ильюшин А.А. Об одной теории длительной прочности. Механика твердого тела, 1967, №3.
Керштейн И.М., Клюшников В.Д., Ломакин Е.В., Шестериков С.А. Основы экспериментальной механики разрушения. М.: МГУ, 1989. 139 с.
Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях / анализ, предсказание, предотвращение /. М.: Мир, 1984. 624 с.
Локощенко А.М., Фомин Л.В., Терауд В.В., Басалов В.В., Агабабян В.С. Ползучесть и длительная прочность металлов при нестационарных сложных напряженных состояниях (обзор) / Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 24. № 2. С. 275–318. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1765
Мак-Ивили А.Дж. Анализ аварийных ситуаций. М.: РИЦ "Техносфера", 2010. 416 с.
Махутов Н.А., Гаденин М.М. Локальные критерии прочности, ресурса и живучести авиационных конструкций. Новосибирск: Наука. 2016. 592 с.
Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие: в 4 т. / Под ред. Панасюка В.В. Киев, Наукова Думка. 1988. т.1., 488 с. 1988. т.2, 620 с. 1988. т.3, 436 с. 1990. т.4, 680 с.
Мовчан А.А. Механика накопления рассеянных повреждений в элементах конструкций. Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ. 1996. 64 с.
Морозов Е.М., Муйземнек А.Ю., Шадский А.С. ANSYS в руках инженера. Механика разрушения. М.: Ленанд, 2010. 456 с.
Неразрушающий контроль: Справочник в 7 т. / Под ред. Клюева В.В. – М.: Машиностроение, 2003-2005.
Новожилов В.В., Рыбакина О.Г. О перспективах построения критерия прочности при сложном нагружении//Прочность при малом числе циклов нагружения/М.,Наука,1969.С. 71–80.
Новиков И.И., Ермишкин В.А. Физическая механика реальных материалов. М.: Наука, 2004. 321 с.
Панасюк В.В., Андрейкив А.Е., Партон В.З. Механика разрушения и прочность материалов. Киев: Наукова Думка, 1988. т.1-4, 2128 c.
Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск,Наука,1990.258 с.
Партон В.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990. 240 с.
Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения.СПб:ЦОП "Профессия", 2012.552 с.
Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений / (пер. с англ.) М.: Мир, 1977. 302с.
Писаренко Г.С., Стрижало В.А. Экспериментальные методы в механике деформируемого твердого тела. Киев: Наукова думка, 1986. 264с.
Потапова Л.Б., Ярцев В.П. Механика материалов при сложном напряженном состоянии. М.: Изд-во «Машиностроение-1». 2005. 244 с.
Прочность, ресурс, живучесть и безопасность машин// отв. Ред. Н.А. Махутов. М.: Книжный дом «Либроком». 2019. 576 с.
Работнов Ю.Н. Введение в механику разрушения. М.: Наука, 1987. 80 с.
Работнов Ю.Н. Сопротивление материалов. М.: Государственное изд-во физико-математ. лит-ры. 1962. 456 с.
Рахматуллин Х.А., Шемякин Е.И., Демьянов Ю.А., Звягин А.В. Прочность и разрушение при кратковременных нагрузках. М.; Университетская книга; Логос,2008.624 с.
Ромалис Н.Б., Тамуж В.П. Разрушение структурно-неоднородных тел. Рига: Зинатне, 1989. 224 с.
Ромбах В.П. Введение в физику разрушения.Эдмондс,США: Vladimir Rombakh,2014.320 с.
Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение. 1975. 488 с.
Терентьев В.Ф., Кораблева С.А. Усталость металлов. М. Наука, 2015. 480 с.
Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка, 1981. 344 с.
Трощенко В.Т., Сосновский Л.А. Сопротивление усталости металлов и сплавов (справочник). Киев: Наукова Думка, 1988. т.1, 510 с.
Трусов П. В., Швейкин А. И. Многоуровневые модели моно- и поликристаллических материалов: теория, алгоритмы, примеры применения. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2019. — 605 с.
Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. В 2/х т.//под ред. В.Е. Панина. Новосибироск, Наука. 1995.-т.1 – 298 с. т.2- 320 с.
Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах. М.: Металлургия,1970. 376 с.
Финкель В.М. Портрет трещины. М.: Металлургия, 1989.192 с.
Форрест П. Усталость металлов. М.: Машиностроение, 1968. 354 с.
Фридман Я.Б. Механические свойства металлов: в 2 ч..3-е изд., доп. и перераб. М.: Машиностроение, 1974. Ч. 2: Механические испытания. Конструкционная прочность. 1974. 368 с.
Хейвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости..М.: Машиностроение,1969. 504 с.
Шанявский А.А. Моделирование усталостных разрушений металлов. Синергетика в авиации.Уфа: Изд-во н.-.т. лит-ры «Монография».2007. 500с.
Черепанов Г.П. Механика разрушения. Изд-во: Регулярная и хаотическая динамика. Институт компьютерных исследований. 2012. 872 с.
Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение. 1990. 447 с.
Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений. М.: Мир, 1989. 344 с.
Бондарь В.С., Горячева И.Г., Мативенко Ю.Г. и др Ресурс материалов и конструкций: монография под науч. Ред. В.С. Бондаря. Москва: Московский Политех. 2019. 192 c.
Ботвина Л.Р. Разрушение. Кинетика, механизмы, общие закономерности. М: Наука, 2008. 334 с.
Браун У., Сроули Дж. Испытание высокопрочных материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.: Мир, 1972. 246 с.
Волегов П.С., Грибов Д.С., Трусов П.В. Поврежденность и разрушение: классические континуальные теории / Физическая мезомеханика. 2015. Т.18. №4. С. 68-86.
Вильдеман В.Э. Экспериментальная механика материалов. Методические указания. Пермь.2017. 24 с.
Вейбулл В. Усталостные испытания и анализ их результатов. М.: Машиностроение, 1964. 275 с.
Волков И.А., Коротких Ю.Г. Уравнение состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. – М.: Физматлит, 2008. 424 с.
Волков И.А., Игумнов Л.А. Введение в континуальную механику поврежденной среды. М.: Физматлит. 2017. 304 c.
Гаф Г. Дж. Усталость металлов. Пер. с англ. М.- Л.: ОНТИ НКТП, Главная редакция литературы по чер-ной металлургии, 1935.– 304 с.
Гольдштейн Р.В., Осипенко Н.М. Механика разрушения льда и некоторые ее приложения// Вестник НГУ. Сер. Математика, механика, информатика. 12:4.2012. С.41-47.
Глушак Б.Л., Куропатенко В.Ф., Новиков С.А. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. Новосибирск: Изд-во «Наука»,1992. 295 с.
Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. 542 с.
Ежов А.А., Герасимова Л.П. Разрушение металлов. М.: Наука, 2004.400с.
Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. Киев: Наукова Думка,1978. 352 с.
Завойчинский Б.И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов (теория, методы расчета, проектирование). М.: Недра, 1992. 271 с.
Завойчинская Э.Б., Кийко И.А. Введение в теорию процессов разрушения твердых тел. Учебное пособие.-М.: Изд-во МГУ.- 2004. – 168 с.
Завойчинская Э.Б. Долговечность конструкционных материалов при переменном нагружении// Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, издательство Изд-во Моск. ун-та (М.), 2025, № 1, с. 84-95
Завойчинская Э.Б. Общие закономерности и критерии разрушения твердых тел на разных масштабно-структурных уровнях при длительном нагружении (обобщающая статья)// Заводская лаборатория. Диагностика материалов, издательство ТЕСТ-ЗЛ (М.), 2022, том 88, № 7, с. 48-62
Закономерности ползучести и длительной прочности. Справочник (под общей ред. Шестерикова С.А.). М.: Машиностроение, 1983. 101 с.
Зуев А.Б., Данилов В.И. Физические основы прочности материалов. Долгопрудный: ИД "Интеллект", 2013. 376 с.
Иванова В.С. Разрушение металлов. – М.: Металлургия, 1979. – 168 с.
Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. 456 с.
Ильюшин А.А. Об одной теории длительной прочности. Механика твердого тела, 1967, №3.
Керштейн И.М., Клюшников В.Д., Ломакин Е.В., Шестериков С.А. Основы экспериментальной механики разрушения. М.: МГУ, 1989. 139 с.
Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях / анализ, предсказание, предотвращение /. М.: Мир, 1984. 624 с.
Локощенко А.М., Фомин Л.В., Терауд В.В., Басалов В.В., Агабабян В.С. Ползучесть и длительная прочность металлов при нестационарных сложных напряженных состояниях (обзор) / Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 24. № 2. С. 275–318. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1765
Мак-Ивили А.Дж. Анализ аварийных ситуаций. М.: РИЦ "Техносфера", 2010. 416 с.
Махутов Н.А., Гаденин М.М. Локальные критерии прочности, ресурса и живучести авиационных конструкций. Новосибирск: Наука. 2016. 592 с.
Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие: в 4 т. / Под ред. Панасюка В.В. Киев, Наукова Думка. 1988. т.1., 488 с. 1988. т.2, 620 с. 1988. т.3, 436 с. 1990. т.4, 680 с.
Мовчан А.А. Механика накопления рассеянных повреждений в элементах конструкций. Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ. 1996. 64 с.
Морозов Е.М., Муйземнек А.Ю., Шадский А.С. ANSYS в руках инженера. Механика разрушения. М.: Ленанд, 2010. 456 с.
Неразрушающий контроль: Справочник в 7 т. / Под ред. Клюева В.В. – М.: Машиностроение, 2003-2005.
Новожилов В.В., Рыбакина О.Г. О перспективах построения критерия прочности при сложном нагружении//Прочность при малом числе циклов нагружения/М.,Наука,1969.С. 71–80.
Новиков И.И., Ермишкин В.А. Физическая механика реальных материалов. М.: Наука, 2004. 321 с.
Панасюк В.В., Андрейкив А.Е., Партон В.З. Механика разрушения и прочность материалов. Киев: Наукова Думка, 1988. т.1-4, 2128 c.
Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск,Наука,1990.258 с.
Партон В.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990. 240 с.
Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения.СПб:ЦОП "Профессия", 2012.552 с.
Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений / (пер. с англ.) М.: Мир, 1977. 302с.
Писаренко Г.С., Стрижало В.А. Экспериментальные методы в механике деформируемого твердого тела. Киев: Наукова думка, 1986. 264с.
Потапова Л.Б., Ярцев В.П. Механика материалов при сложном напряженном состоянии. М.: Изд-во «Машиностроение-1». 2005. 244 с.
Прочность, ресурс, живучесть и безопасность машин// отв. Ред. Н.А. Махутов. М.: Книжный дом «Либроком». 2019. 576 с.
Работнов Ю.Н. Введение в механику разрушения. М.: Наука, 1987. 80 с.
Работнов Ю.Н. Сопротивление материалов. М.: Государственное изд-во физико-математ. лит-ры. 1962. 456 с.
Рахматуллин Х.А., Шемякин Е.И., Демьянов Ю.А., Звягин А.В. Прочность и разрушение при кратковременных нагрузках. М.; Университетская книга; Логос,2008.624 с.
Ромалис Н.Б., Тамуж В.П. Разрушение структурно-неоднородных тел. Рига: Зинатне, 1989. 224 с.
Ромбах В.П. Введение в физику разрушения.Эдмондс,США: Vladimir Rombakh,2014.320 с.
Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение. 1975. 488 с.
Терентьев В.Ф., Кораблева С.А. Усталость металлов. М. Наука, 2015. 480 с.
Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка, 1981. 344 с.
Трощенко В.Т., Сосновский Л.А. Сопротивление усталости металлов и сплавов (справочник). Киев: Наукова Думка, 1988. т.1, 510 с.
Трусов П. В., Швейкин А. И. Многоуровневые модели моно- и поликристаллических материалов: теория, алгоритмы, примеры применения. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2019. — 605 с.
Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. В 2/х т.//под ред. В.Е. Панина. Новосибироск, Наука. 1995.-т.1 – 298 с. т.2- 320 с.
Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах. М.: Металлургия,1970. 376 с.
Финкель В.М. Портрет трещины. М.: Металлургия, 1989.192 с.
Форрест П. Усталость металлов. М.: Машиностроение, 1968. 354 с.
Фридман Я.Б. Механические свойства металлов: в 2 ч..3-е изд., доп. и перераб. М.: Машиностроение, 1974. Ч. 2: Механические испытания. Конструкционная прочность. 1974. 368 с.
Хейвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости..М.: Машиностроение,1969. 504 с.
Шанявский А.А. Моделирование усталостных разрушений металлов. Синергетика в авиации.Уфа: Изд-во н.-.т. лит-ры «Монография».2007. 500с.
Черепанов Г.П. Механика разрушения. Изд-во: Регулярная и хаотическая динамика. Институт компьютерных исследований. 2012. 872 с.
День недели
пятница
Время
16:45-18:20
Аудитория
434
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.