Быкова М.И., Ковалев А.В., Минаева Н.В., Шашкин А.И. Порождение передних кромок трещин продольного и поперечного сдвигов при отражении предельной кромки трещины продольного сдвига от жёсткой границы // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2025. № 2(64). С. 168-184. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2025.64.2.010. EDN: JIMZGG.

Автор(ы)

Быкова М.И. — Воронежский государственный университетeLibrary

Ковалев А.В. — Воронежский государственный университетORCIDeLibrary

Минаева Н.В. — Воронежский государственный университетORCIDeLibrary

Шашкин А.И. — Воронежский государственный университетeLibrary

Название статьи

Порождение передних кромок трещин продольного и поперечного сдвигов при отражении предельной кромки трещины продольного сдвига от жёсткой границы

Название (англ.): Generation of the leading edges of longitudinal and transverse shear cracks when the leading edge of a longitudinal shear crack reflects from a rigid boundary

Индекс(ы) УДК

539.3+539.374

DOI

10.37972/chgpu.2025.64.2.010

EDN

JIMZGG

Ключевые слова

трещины; продольный сдвиг; поперечный сдвиг; отражение; пластическое нагружение

Аннотация

Работа посвящена исследованию формирования и распространения фронта продольной и поперечно-сдвиговой трещины при взаимодействии с жесткой границей. Предлагается концепция моделирования, согласно которой передняя кромка трещины представлена распространяющейся ортогональным образом относительно фронта основной продольной волны пластического нагружения областью, где наблюдаются высокие градиенты скоростей и напряжений. Изучена зависимость интенсивности вторичных трещин простого сдвига и отрыва от угла падения первичной трещины, а также физико-механических характеристик материала. В результате исследования выявлены конкретные условия, при которых отражение отсутствует, что способствует формированию иных видов трещин, отличных от исходных продольных и поперечных сдвигов.

Даты

Поступила: 01.05.2025; Принята: 10.07.2025; Опубликована: 19.12.2025

Страницы

168-184

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Качанов Л. М. Основы механики разрушения. - Москва: Наука, 1974. - 312 с.
2. Иевлев В. М. Структура поверхностей раздела в пленках металлов. - Москва: Металлургия, 1992. - 172 с.  ISBN: 5-229-00909-8 EDN: ZDSIBJ
3. Партон В. З., Борисковский В. Г. Динамика хрупкого разрушения. - Москва: Машиностроение, 1988. - 240 с.
4. Кукуджанов В. Н. Распространение упругопластических волн в стержне с учетом влияния скорости деформирования: тех. отч. / Вычислительный центр АН СССР. - Москва, 1967.
5. Ивлев Д. Д. Теория предельного состояния и идеальной пластичности: избранные работы. - Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. - 357 с.  ISBN: 5-9273-0929-1 EDN: QJPEKP
6. Вервейко Н. Д. Лучевая теория упруговязкопластических волн и волн гидроудара. - Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета, 1997. - 204 с.  ISBN: 5-85813-121-2 EDN: VSHDKZ
7. Буренин А. А. Об ударном деформировании несжимаемого упругого полупространства // Прикладная механика. - 1985. - Т. 21, № 5. - С. 3-8.
8. Ковтанюк Л. В. О критерии возникновения пластического течения околосферической каверны // Проблемы естествознания и производства. Сборник трудов ДВГТУ. - Владивосток: Издательство ДВГТУ, 1997. - С. 19-23. - (Серия 5; 119).
9. Вервейко Н. Д., Шашкин А. И., Крупенко С. Е. Зарождение и движение вершин трещин за фронтами упруговязкопластических волн. - Воронеж: Кварта, 2017. - 124 с. EDN: ZTVIPB
10. Verveyko N. D., Shashkin A. I., Krupenko S. E. Mathematical modeling of the propagations of precursors of the front edges of crack as spatial curves on the fronts of waves of a strong discontinuity of rates and stresses // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - Vol. 1203, no. 1. - P. 012033. - 10.1088/1742-6596/ 1203/1/012033.  DOI: 10.1088/1742-6596/1203/1/012033 EDN: TQLZTC
11. Томас Т. Пластическое течение и разрушение в твердых телах. - Москва: Мир, 1964. - 308 с.
12. A model of dynamic reflection of a longitudinal shear crack from a stressed boundary / M. I. Bykova [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - Vol. 1479. - P. 012123. -  DOI: 10.1088/1742-6596/1479/1/012123 EDN: PFUECY

1. Kachanov L.M. Foundations of Fracture Mechanics. Moscow, Nauka Publ., 1974. 312 p. (In Russian).
2. Ievlev V.M. Structure of Interfaces in Metal Films. Moscow, Metallurgiya Publ., 1992. 172 p. ISBN: 5-229-00909-8. EDN: ZDSIBJ. (In Russian).
3. Parton V.Z., Boriskovskii V.G. Dynamics of Brittle Fracture. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1988. 240 p. (In Russian).
4. Kukudzhanov V.N. Propagation of Elastoplastic Waves in a Rod Taking into Account the Influence of Strain Rate: Technical Report. Computing Center of the USSR Academy of Sciences. Moscow, 1967. (In Russian).
5. Ivlev D.D. Theory of Limit State and Ideal Plasticity: Selected Works. Voronezh, Voronezh State University Publ., 2005. 357 p. ISBN: 5-9273-0929-1. EDN: QJPEKP. (In Russian).
6. Verveiko N.D. Ray Theory of Elastoviscoplastic Waves and Hydraulic Shock Waves. Voronezh, Voronezh State University Publ., 1997. 204 p. ISBN: 5-85813-121-2. EDN: VSHDKZ. (In Russian).
7. Burenin A.A. On impact deformation of an incompressible elastic half-space. Prikladnaya Mekhanika, 1985, vol. 21, no. 5, pp. 3–8. (In Russian).
8. Kovtanyuk L.V. On a criterion for the onset of plastic flow near a spherical cavity. Problemy Estestvoznaniya i Proizvodstva. Sbornik Trudov DVGTU. Vladivostok, DVGTU Publ., 1997, pp. 19–23. Ser. 5, no. 119. (In Russian).
9. Verveiko N.D., Shashkin A.I., Krupenko S.E. Initiation and Motion of Crack Tips behind the Fronts of Elastoviscoplastic Waves. Voronezh, Kvarta Publ., 2017. 124 p. EDN: ZTVIPB. (In Russian).
10. Verveyko N.D., Shashkin A.I., Krupenko S.E. Mathematical modeling of the propagations of precursors of the front edges of crack as spatial curves on the fronts of waves of a strong discontinuity of rates and stresses. Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol. 1203, no. 1, article 012033. DOI: 10.1088/1742-6596/1203/1/012033. EDN: TQLZTC.
11. Thomas T. Plastic Flow and Fracture in Solids. Moscow, Mir Publ., 1964. 308 p. (Russian transl.).
12. Bykova M.I., et al. A model of dynamic reflection of a longitudinal shear crack from a stressed boundary. Journal of Physics: Conference Series, 2020, vol. 1479, article 012123. DOI: 10.1088/1742-6596/1479/1/012123. EDN: PFUECY.

Авторские права и лицензия

© 2025 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.