Fracture Development Criterion for a Poroelastic Medium
Критерий развития трещин в пороупругой среде
М.М. Рамазанов, ИПМ им. М.В. Келдыша РАН; Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН, Е.Б. Савенков, ИПМ им. М.В. Келдыша РАН
2018
Herald of the Bauman Moscow State Technical University Series Natural Sciences
Аннотация Ключевые слова Центральным моментом классической теории развития трещин, основанной на сформулированной А. Гриффитсом и Г. Ирвином концепции хрупкого и квазихрупкого разрушения, является критерий развития трещин. Этот критерий может быть сформулирован в разной форме. В зависимости от конкретной задачи, каждая из этих форм может быть более или менее удобной для исследования процесса роста трещин. Основные результаты, полученные в рамках этой теории, относятся к деформируемым телам,
more »
... иняющимся законам линейной упругости. В связи с многочисленными практическими приложениями, актуально обобщить указанные формулы на пороупругие среды. Предложено обобщение на случай деформируемых пороупругих сред Био результатов, полученных ранее для чисто упругих сред. Показано, что поле давления в окрестности кончика трещины, как и поле напряжений, в общем случае испытывает сингулярное поведение. Это позволило получить критерий развития трещин в пороупругой среде, учитывающий влияние поля давления жидкости в порах Механика разрушения, трещина, J-интеграл, пороупругость, уравнения Био Поступила в редакцию 12.09.2017 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 15-11-00021) Введение. При достаточно больших напряжениях, возникающих вследствие приложения больших нагрузок, все твердые тела разрушаются. Разрушение может иметь различный характер: хрупкое; квазихрупкое; вязкое; упруго-пластическое и т. д. Тело называется хрупким, если вплоть до разрушения его деформации и напряжения подчиняются законам линейной теории упругости. При хрупком разрушении в телах формируются и распространяются макроскопические трещины. При квазихрупком разрушении в приповерхностном слое малой толщины на берегах трещин возникают пластические деформации. Теория развития трещины в упругой среде в рамках подхода Гриффитса и Ирвина [1−3] достаточно хорошо разработана. В соответствии с этой теорией для развития трещины в упругом теле необходимо, чтобы уменьшение энергии деформации на единицу площади вновь образовавшейся поверхности трещины Abstract Keywords The central idea of the classical fracture growth theory based on the concept of brittle and quasi-brittle fracture developed by A.A. Griffith and G.R. Irwin is a fracture growth criterion. There may be various ways to state this Fracture mechanics, fracture, J-integral, poroelasticity, Biot equations
doi:10.18698/1812-3368-2018-5-65-82
fatcat:me745kuvcvboxe6kevnppyorka