Взаимодействие растущих криволинейных трещин

Автор: Дмитрий Александрович Пестов

Организация: ФГУ ФНЦ НИИ Системных Исследований РАН

Рост трещин является одним из основных механизмов разрушения конструкций и материалов. Изучение роста трещин происходит с целью либо предотвратить или замедлить их рост, либо с целью направить их рост в нужном направлении. Примерами могут выступать усталостные трещины в механизмах, которые необходимо выявлять до того как они разрушат механизм; резка стекла, в которой контролируемый рост трещин позволяет получить заданную форму разреза; разрезы или перфорация на бумаге, позволяющие обеспечить рост трещины в заданном месте листа; а также трещины гидроразрыва, в которых жидкость под высоким давлением позволяет создать в нефтесодержащем пласте трещину, по которой нефть или газ при добыче будет поступать в скважину гораздо быстрее, чем если бы они фильтровались в неё сквозь породу. 
В данной работе внимание уделено не росту отдельной трещины, а тому, как растущие рядом трещины влияют друг на друга, искривляют свои траектории, а также могут объединиться в одну трещину или прекратить рост в одном или обоих направлениях. В работе представлен метод моделирования  растущих трещин, с учетом того, что они распространяются криволинейно. С помощью данного метода исследована зависимость того, как ведёт себя система из нескольких трещин в зависимости от их расположения и приложенных нагрузок.