Влияние граничных условий на берегах трещины на процесс разрушения поликристаллической пьезокерамики

И.В. Ивашов, А.С. Семенов, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия

В настоящее время стремительно развивается мониторинг целостности конструкций и сооружений (structural health monitoring), средства и методы которого позволяют оценивать состояние элементов конструкции в реальном времени. Мониторинг проводится на основании данных, полученных от различных датчиков, большинство из которых сконструированы с использованием пьезоэлектрических материалов. Оценка ресурса и трещиностойкости поликристаллической пьезокерамики в настоящее время является не до конца решенной задачей. 

В статье рассмотрены основные положения линейной электромеханики разрушения, параметры и критерии трещиностойкости. Основным отличием от линейной механики разрушения является необходимость учета диэлектрической проницаемости среды внутри трещины, а также сил кулоновского взаимодействия берегов трещины. Рассмотрены различные виды граничных условий на берегах трещины и предложены эффективные алгоритмы их численной реализации. 

В статье представлены результаты конечноэлементного моделирования эксперимента, проведенного на компактных пьезоэлектрических образцах. Выполнен анализ влияния граничных условий на берегах трещины на параметры трещиностойкости. Произведено сравнение различных критериев трещиностойкости с экспериментальными данными.

Ключевые слова:

пьезоэлектричество; трещина; разрушение

Полный текст статьи в pdf

(Ивашов И.В., Семенов А.С. Влияние граничных условий на берегах трещины на процесс разрушения поликристаллической пьезокерамики // Инженерно-строительный журнал. 2014. №7(51). С. 5–15).

Ссылки по теме:

1. Исхаков Ш.Ш., Ковалев Ф.Е., Васкевич В.М., Рыжиков В.Ю. Оценка надёжности эксплуатации зданий и сооружений по методикам возникновения риска их неработоспособных состояний // Инженерно-строительный журнал. 2012. №7(33). С. 76–88.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2012_07/ishakov.html

2. Бенин А.В., Семенов А.С., Семенов С.Г., Мельников Б.Е. Конечно-элементное моделирование процессов разрушения и оценка ресурса элементов автодорожного моста с учётом коррозионных повреждений // Инженерно-строительный журнал. 2012. №7(33). С. 32–42.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2012_07/melnikov.html

3. Солдатенко Т.Н. Модель остаточного ресурса инженерных систем с высоким уровнем износа // Инженерно-строительный журнал. 2012. №6 (32). С. 64–72.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2012_06/soldatenko.html

4. Пузанов А.В., Улыбин А.В. Методы обследования коррозионного состояния арматуры железобетонных конструкций // Инженерно-строительный журнал. 2011. №7(25). С. 18–25.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2011_07/ulybin_korroziya.html

5. Землянский А.А., Вертынский О.С. Опыт выявления дефектов и трещин в крупноразмерных резервуарах для хранения углеводородов // Инженерно-строительный журнал. 2011. №7(25). С. 40–44.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2011_07/zemlyanskiy_rezervuary.html



Поиск по сайту
 
Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна