Насколько практична механика разрушения?

Я недавно читал механику разрушения и столкнулся со многими красивыми элегантными теориями. Однако меня продолжает беспокоить одна вещь: насколько практична механика разрушения в реальном мире?

Я хочу задать этот вопрос по нескольким причинам:

  1. Многие формулировки (например, коэффициент интенсивности напряжения) применимы только для очень простой геометрии. На самом деле большая часть проблем связана с трехмерной неплоской геометрией, аналитическое выражение которой может быть недоступно, и неясно, как их численно аппроксимировать.
  2. По моему мнению (которое может быть ошибочным), теории механики разрушения имеют дело с одной трещиной за раз. Однако на практике каждый образец может содержать миллионы трещин. Лечить их поодиночке нереально.
  3. Знание геометрии трещины (по крайней мере, длины трещины) необходимо в большинстве теорий механики разрушения. Однако для хрупкого материала трещина часто слишком мала, чтобы быть заметной до разрушения, что делает нецелесообразным моделирование геометрии трещины при моделировании.

Эти причины основаны на моих ограниченных знаниях. Я не хочу обидеть каких-либо исследователей в области механики разрушения. Я просто не понимаю, как применить теорию на практике, и надеюсь, что это не просто математическая игра.

Я недостаточно знаю для полного ответа, но 1. вы можете смоделировать соответствующие уравнения численно, поэтому отсутствие аналитического выражения — это нормально 2. трещины часто находятся достаточно далеко друг от друга (по крайней мере, на ранних стадиях), поэтому они не взаимодействуют , так что вы можете просто обрабатывать их отдельно 3. В некоторых случаях для обнаружения трещин используются микроскопические методы. Теория также может быть использована наоборот (т.е. не нужно знать размеры трещины, только энергию, где она становится критической, чтобы мы знали наши пределы)
Спасибо Роберт за ваш ответ. Однако мое сомнение сохраняется. Без знания геометрии, расположения и количества трещин в образце, не являющемся плоскостью или прямоугольным стержнем (что часто имеет место в реальности), просто трудно применить теории механики разрушения.
Вы предполагаете, что мы хотим начать с полного знания трещин. Что мы предпочли бы сделать, так это использовать хорошую модель структуры трещины, чтобы предсказать, как более легко измеряемые величины соотносятся друг с другом и с внутренней структурой. Поэтому я не начинаю с «у меня есть трещины вот такой формы здесь, здесь и здесь», я начинаю с «я измерил эти параметры, что означает, что трещины внутри примерно такие, поэтому эту деталь нужно заменить». Теория также полезна в криминалистике по разным причинам.

Ответы (1)

Как минимум, понимание сложного случая будет невозможным, пока вы не поймете простой случай. Люди, работающие над механикой разрушения, определенно проводят эксперименты, чтобы проверить то, что они видят, и они определенно объясняют некоторые подмножества проблемы. На самом деле, что замечательно в этой области, так это то, что это одна из немногих оставшихся областей, где один человек может провести эксперимент, а затем пойти и разработать теорию для этого эксперимента.

Например, почти никакое движение в атмосфере не является истинно параболическим. Часто оно сильно отклоняется от параболического движения. Но было бы глупо говорить, что изучать базовую кинематику бесполезно — любое понимание того, что происходит, будет критически зависеть от понимания кинематического движения, даже если у вас есть бейсбольный мяч или что-то в этом роде.

Спасибо, Джерри! Понимание теории простой настройки, безусловно, важно для понимания более сложных случаев. С точки зрения инженера-практика, я думаю, мой вопрос заключается в том, что с нашими текущими знаниями возможно ли преодолеть разрыв между теорией и реальностью в механике разрушения? Если да, то как это делается?
Насколько практична механика разрушения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v