КРИТЕРИИ ПРОЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ И ГЕТЕРОГЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕМ

摘要

Статья посвящена решению задачи оценки прочности машиностроительных изделий, в конструкцию которых входят элементы, изготовленные из высокотвердой керамики и вязких полимеров. Рассматривается гетерогенная броня, в которой керамические элементы размещены в полимерной несущей матрице. При проектировании таких изделий задача сводится к обеспечению комплекса заданных специальных свойств - бронестойкости. На первом месте стоят задачи динамической прочности всего объекта как конструкционно связанного набора элементов. Хрупкая, высокотвердая, упругодеформируемая керамика и вязкий материал матрицы, плюс промежуточный слой, - как продукт возможного химического взаимодействия материалов, - работающие физически совместно, должны быть оценены с одних позиций, по равноприменимой теории прочности. Для брони дополнительно должны быть получены оценки ударостойкости 《сборки》, находящейся в момент поражения в объемном напряженном состоянии. Задача решена с единственным исходным предположением о непрерывности полей деформаций в объекте, включая зоны границ твердых тел, с использованием аппарата МКЭ. Подчеркнута правомерность и значимость применения в задаче теории прочности Г.С. Писаренко-А.А. Лебедева (условия предельного состояния по главным напряжениям). На основе того же предположения и на базе указанной теории, а также основываясь на независимости механизмов деформирования и разрушения от объемов твердых тел, сформулированы (в качестве гипотезы) условия микропрочности - на уровне структурных дефектов керамики. В дополнение к условиям Г.С. Писаренко они представлены системой семи неравенств, которые полностью описывают деформационное поведение, предельное состояние структурно неоднородных, деформационно-анизотропных материалов с переменными механизмами разрушения в составе гетерогенной конструкции.