Физико-механические основы прочности и разрушения материалов и элементов конструкций

Описание: 1. Физические основы прочности и разрушения твердых тел. История развития знаний о прочности и разрушении твердых тел. Металлы и неметаллы. Кристаллическое строение металлов, несовершенства кристаллической решетки, общие свойства дислокаций. Структурные изменения при упругом макродеформировании, Механизмы развития хрупкого разрушения в процессе нагружения на разных структурно-масштабных уровнях. Физические механизмы (скольжения и двойникования) зарождения вязких микротрещин. Структурные аспекты прочности металлов и неметаллов (аморфные материалы, полимеры, композитные материалы, керамические материалы), наноструктурных материалов (тонких нитей, пленок, графеновых слоев). Общие сведения о физических моделях разрушения твердых тел: структурные, статистические, энергетические модели. 2. Механические основы прочности и разрушения твердых тел. Различие подходов физики и механики к проблеме разрушения. Экспериментальная механика разрушения твердых тел. Статические испытания на прочность материалов. Вязкое разрушение с образованием шейки при растяжении пластичных материалов. Разрушения в условиях ползучести, кривые длительной прочности материалов. Усталость материалов. Хрупкое и вязкое усталостные разрушения. Понятие о динамической прочности твердых тел. 3. Механические основы прочности элементов конструкций. Оценка прочности конструкций на стадии проектирования. Влияние различных факторов на прочностные свойства элементов конструкций, концентрация напряжений. Методы диагностики появления и развития трещин и дефектов в элементах конструкций. 4. Классические механические теории прочности твердых тел. 5. Гипотезы накопления повреждений в твердых телах. Тензор повреждений и теория длительной прочности А.А.Ильюшина. Оператор повреждений. 6. Основы механики разрушения твердых тел. Решение задач о трещинах. Напряженное состояние упругого тела с трещиной. Коэффициент интенсивности напряжений и методы его расчета. Критерии хрупкого разрушения. Энергетический критерий А. Гриффитса. Раз-рушение упруго-пластических тел. Пластическая зона в окрестности вершины макротрещи-ны. Деформационный критерий разрушения. О вариационных методах в механике разруше-ния упруго-пластических тел. J-интеграл Райса-Черепанова. О росте трещин при ползучести. Особенности усталостного разрушения тел с трещинами. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения. Уравнение роста усталостной трещины П. Пэриса. О разрушении неметаллических тел с трещинами (вязкоупругих тел, композиционных тел). О разрушении стекла и льда. Понятие о динамических задачах механики разрушения.