Fracture Investigation of Wood under Mixed Mode I/II Loading Based on Maximum Shear Stress Criterion

Abstract

Рассматривается применение нового критерия разрушения для прогнозирования направления инициирования и роста трещин в деревянных образцах при смешанной моде нагружения I/II. Данный критерий учитывает распределение максимальных касательных напряжений в окрестности вершины трещины. Его главное преимущество по сравнению с другими известными критериями – более точный учет влияния зоны повреждения на разрушение дерева. Изменение податливости поврежденного материала, связанное с ростом микротрещин, учитывается с помощью специального коэффициента повреждаемости. Предложенный критерий применяется в случае разрушения образцов с произвольной ориентацией трещин относительно ортотропных осей материала. Установлено, что такой подход хорошо описывает механизм разрушения деревянных образцов. Приведено сравнение расчетных результатов с известными экспериментальными.

Розглядається використання нового критерію руйнування для прогнозування напрямку ініціювання і росту тріщин у дерев’яних зразках за змішаної моди навантаження І/ІІ. Даний критерій враховує розподіл максимальних дотичних напружень в околі вістря тріщини. Його головна перевага порівняно з іншими відомими критеріями – більш точне врахування впливу зони пошкодження на руйнування дерева. Зміна піддітливості пошкодженого матеріалу, пов’язана з ростом мікротріщин, враховується за допомогою спеціального коефіцієнта пошкодженості. Запропонований критерій використовується у випадку руйнування зразків із довільною орієнтацією тріщини відносно ортотропних осей матеріалу. Установлено, що такий підхід добре описує механізм руйнування дерев’яних зразків. Наведено порівняння розрахункових результатів із відомими експериментальними.