А)Общие представления

Применение методов механики трещин к линейно-и псевдо-упругим, а также к упругопластичным материалам позволяет рассчитывать параметры тре­щиностойкости по результатам испытаний на разрушение при опреде­ленных условиях нагружения образцов заданных размеров и формы, содержащих трещины или надрезы. Выбор образца, типа, размера и расположения трещины диктуется гомогенностью или гетерогенностью, изотропностью или анизотропностью испытываемого материала и пара­метрами трещиностойкости, которые требуется определить. Если в случае изотропных гомогенных или гетерогенных материалов направ­ление расположения трещины и приложения нагрузки к образцу не иг­рают особой роли, то в анизотропных, особенно гетерогенных мате­риалах оно играет решающую роль. В последнем случае существенно усложняются расчеты трещинодвижущих сил и, следовательно, пара­метров трещиностойкости по результатам испытаний.

В зависимости от цели испытаний определяют энергетические, си­ловые или деформационные параметры трещиностойкости при нагружении по типу I, П, Ш или их комбинациях при низкоскоростных моно­тонных, высокоскоростных ударных, статических или динамических усталостных условиях. При установлении теоретических или эмпири­ческих зависимостей свойств материалов от материаловедческих или технологических факторов, например, с целью их направленного регу­лирования, предпочтение отдается энергетическим параметрам, по­скольку они имеют четкий физический смысл и могут быть рассчитаны теоретически. При оценке трещиностойкости материалов с целью расчета и проектирования несущей способности и долговечности кон­струкций определяют обычно силовые или деформационные параметры.

В настоящее время наиболее широкое распространение в практике испытаний различных материалов, в том числе отвержденных полимер­ных композиций, на трещиностойкость получили испытания при моно­тонном нагружении по типу I. Однако до сих пор даже эти методы испытаний стандартизованы только для однородных и изотопных ме­таллических материалов fl07, 108]. При определении параметров трещиностойкости полимерных анизотропных композиционных материа­лов при монотонном нагружении по типу I предлагается руководст­воваться методическими рекомендациями [109, 110]. Методы испы­таний на трещиностойкость при поперечном (тип П) и продольном (тип Ш) сдвиге, а также при комбинированном нагружении в настоя­щее время находятся на стадии разработки и не стандартизованы даже для относительно простых однородных и изотропных линейно- и псевдоупругих материалов. С учетом этого в данном разделе ос­новное внимание уделено наиболее распространенным, в том числе применительно к полимерным отвержденным композициям и композици­онным материалам, методам оценки силовых, энергетических и дефор­мационных параметров трещиностойкости при низкоскоростном моно­тонном нагружении по типу I. С разрабатываемыми методами испыта­ний на трещиностойкость гомогенных и гетерогенных материалов при монотонном сдвиговом и комбинированном нагружении можно ознако­миться в работах [l05, 129-138].

. /