Mehanika loma - FESB

Poslijediplomski studij strojarstvaMehanika lomaU okviru mehanike loma određuju se polja lokalnih naprezanja i deformacija oko vrška pukotinepomoću globalnih parametara, kao što su opterećenje i geometrija strojnog dijela. Principiodređivanja polja lokalnih naprezanja i deformacija najčešće se dijele na linearno elastični pristup (en.Linear Elastic Fracture Mechanics – LEFM) i nelinearni pristup, koji se nadalje dijeli na elastoplastični(eng. Elastic-Plastic Fracture Mechanics - EPFM) , viskoelastični i viskoplastični pristupU ovim će se materijalima dalje razmatrati samo princip linearno elastične mehanike loma, kodkoje je nelinearna deformacija materijala ograničena na manje područje oko vrška pukotine.Dat će se teorijske osnove linearno elastične mehanike loma s posebnim osvrtom naizračunavanje faktora intenziteta naprezanja metodom konačnih elemenata. Opisat će se najčešćekorišteni kriteriji za određivanja smjera širenja pukotine. Također će se opisati mogućnostiizračunavanja faktora intenziteta naprezanja pri kojem dolazi do zatvaranja pukotine, odnosno dokontakta površina pukotine za vrijeme djelovanja vremenski promjenjivog opterećenja.1. ANALIZA POLJA NAPREZANJA U BLIZINI VRŠKA PUKOTINEAko se postavi polarni koordinatni sustav s ishodištem u vrhu pukotine tada se polje naprezanjalinearno elastičnog tijela s pukotinom može opisati izrazom [1]: m k 2 mij fij Amr gij r m0 , (1)gdje je: ij tenzor naprezanja, r i definiraju točku u polarnim koordinatama u odnosu na vršakpukotine (slika 1.1), k je konstanta, a f ij i g ij su bezdimenzijske funkcije ovisne o .yyrrxrxypukotinaxpukotinarSlika 1.1 Definicija koordinatnih osi2