Brittle fracture of an elastic layer with a defect in the form of a circle under biaxial loading

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on experimental data on the combined loading of an infinite layer weakened by a circular hole in a brittle material, its critical state, determined by the energy criterion, is modeled. The failure criterion is related to the free energy flow through the interaction arc and the linear size. The proposed approach allows us to reflect the dependence of the critical external load on the radius of curvature. A procedure for determining the value of the linear size is proposed and implemented. Using known experimental results, an estimate of the introduced linear parameter for a layer of GVVS-16 gypsum was obtained.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. V. Glagolev

Tula State University

Author for correspondence.
Email: vadim@tsu.tula.ru
Russian Federation, Tula, 300012

A. A. Markin

Tula State University

Email: markin-nikram@yandex.ru
Russian Federation, Tula, 300012

References

  1. N. I. Muskhelishvili, Some Basic Problems of the Mathematical Theory of Elasticity (Nauka, Moscow, 1966; Noordhoff, Leyden 1975).
  2. C. E. Inglis, “Stresses in a plate due to the presence of cracks and sharp corners,” Trans. Roy. Inst. Naval Archit. 55, 219–230 (1913).
  3. A. G. Ugodchikov, Solution of the Theory of Elasticity Problems by Functions of a Complex Variable Methods (NNGU, N. Novgorod, 2001) [in Russian].
  4. G. Kirsch, “Die Theorie der Elastizitat und Bedurfnisse der Festigkeitslehre,” Z. Ver. Dtsch. Ing. 42, 797–807 (1898).
  5. J. Li and X. B. Zhang, “A criterion study for non-singular stress concentrations in brittle or quasi-brittle materials,” Eng. Fract. Mech. 73 (4), 505–523 (2006). https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2005.09.001
  6. X. B. Zhang and J. Li, “A failure criterion for brittle and quasi-brittle materials under any level of stress concentration,” Eng. Fract. Mech. 78 (17), 4925–4932 (2008). https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2008.06.020
  7. S.V. Suknev, “Application of the finite fracture mechanics approach to assess the failure of a quasi-brittle material with a circular hole,” Mech. Solids 56 (3), 301–311 (2021). https://doi.org/10.3103/S0025654421030110
  8. V. V. Glagolev and A. A. Markin, “Effect of a linear parameter on the brittle fracture of an elastic layer with a circular hole,” J. Appl. Mech. Tech. Phy. 64, 871–877 (2023). https://doi.org/10.1134/S0021894423050164
  9. S. V. Suknev, “Fracture of brittle geomaterial with a circular hole under biaxial loading,” J. Appl. Mech. Tech. Phy. 56, 1078–1083 (2015). https://doi.org/10.1134/S0021894415060188
  10. E.V. Makarov, I. A. Monakhov, and I. V. Nefedova, “Biaxial stretching of the plate a circular hole,” RUDN J. Eng. Res., No. 3, 17–22 (2015).
  11. V. V. Glagolev and A. A. Markin, “Fracture models for solid bodies, based on a linear scale parameter,” Int. J. Solids Struct. 158, 141–149 (2019). http://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2018.09.002

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The loading scheme of the circular hole.

Download (86KB)
3. Fig. 2. Experimental data and their interpretation. The dimension of the abscissa axis in mm.

Download (71KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».