مقاله اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازی بتنی

فهرست مطالب

مقدمه
تاریخچه‌ای از مکانیک شکست,
تحقیقات اولیه در مکانیک شکست,
تجربه کشتی‌های لیبرتی (Liberty),
علل اساسی شکست,
تجربه هواپیماهای کمت,
طراحی با روش مکانیک شکست,
معیار انرژی,
روش ضریب شدت تنش,
تلرانس خرابی,
مقدمه
شکست در مقیاس اتمی,
اثر تمرکز تنش ترک,
ترمیم معادله گریفیث,
تابع تنش,
تابع تنش مختلط,
تحلیل مسائل ترک,
ترمیم منطقه پلاستیک بروش ایروین,
شکل منطقه پلاستیک
ضریب قید پلاستیک
اثر ضخامت
نرخ رهایی انرژی
معیار رشد ترک
تغییر مکان نوک ترک CTOD
انتگرال مداری
نرخ رهایی انرژی غیرخطی
بعنوان یک انتگرال مستقل از مسیر
بعنوان یک ضریب شدت تنش
منطقه کرنش بزرگ
اندازه گیری J با آزمایش
رابطه بین J و CTOD
رشد ترک و ضریب شدت تنش
رشد ترک با دامنه ثابت در یک سازه
رشد ترک در حالت خزش
مکانیک شکست ویسکوالاستیک
ویسکوالاستیسیته خطی
انتگرال ویسکوالاستیک
معادلات مشخصه
اصل وابستگی
انتگرال کلی J
انتقال از رفتار خطی به رفتار غیرخطی

مقدمه

یکی از عمده ‌ترین مسائلی که انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شکست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد به صورت ابزارهای گوناگون باید مقاومت آنها را نیز می‌دانست. بنابراین به جرأت می‌توان گفت که علم مقاومت مصالح عمری برابر عمر تاریخ دارد. البته روند شناخت و برآورد مقاومت اجسام از روشهای تجربی و ابتدایی شروع شده و به روشهای کاملاً علمی قرن حاضر رسیده است.

علم مقاومت مصالح دارای شاخه‌های گوناگونی می باشد که رشد قابل توجهی داشته اند. یکی از شاخه های این علم با کاربرد زیاد و تحلیل علمی نسبتاً مشکل، مکانیک شکست می‌باشد. به توجه به لزوم بکارگیری مواد جدید و گوناگون در گسترة وسیع تکنولوژی معیارهای نوینی در روش های طراحی را الزامی نموده است. در این میان علم مکانیک شکست مورد توجه خاصی قرار گرفته است.

مکانیک شکست به عنوان نظم مهندسی در دهه 1950 و توسط آقای Georg Rirwin در لابراتور تحقیقاتی ناوال (NRL) معرفی شد. درسالهای بعد در دهه 1960 مفاهیم مکانیک شکست طی تحقیقات مختلف در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی گسترش داده شدند. اصول مکانیک شکست کاربردهای مختلفی در طراحی مهندسی شامل آنالیز شکست سازهای تردد و پیش بینی گسترش ترک خستگی ، دارند. با توجه به اینکه 80 درصد شکست‌های ترد ریشه در گسترش ترک خستگی دارند استفاده از مکانیک شکست می‌تواند بسیارمفید باشد.