压力浓度和断裂

1898年g . Kirsch派生的解决方案压力分布在更大的板圆孔周围远程统一的拉应力。同样的解决方案可以适应tunnellike圆柱形谐振腔圆截面的一大部分固体。樱桃酒的解决方案显示出显著的边界应力集中,是由三个因素造成的远程压力时单轴拉伸。然后在1907年,俄罗斯的数学家Gury Vasilyevich Kolosov,独立在1914年,英国工程师查尔斯•爱德华Inglis派生的类似的强调在一个椭圆孔的解决方案。他们的解决方案表明,应力集中可能成为更大,随着曲率半径的结束变小了,小的洞洞的总长度。这些结果提供了洞察力,以便提高工程师的可能性危险压力浓度大幅重入角落,级距,图样,键槽,螺纹,类似结构的开口名义上的否则压力处于安全水平。这些应力集中的站点是裂纹可以泡核的地方。

Inglis Kolosov的椭圆孔和定义了一个裂缝半长轴时趋于零的极限,Inglis的解决方案是采用英国航空工程师嗜格里菲斯在1921年描述裂纹的脆性固体。格里菲斯的工作使他的著名命题,自发裂纹扩展时发生能源释放弹性场只是平衡所需的工作将在固体表面。后开始犹豫,格里菲斯的工作最初作为非常重要的只有玻璃等脆性固体,有发展,主要根据动力美国工程师和物理学家乔治·r·欧文主要身体的工作力学裂纹扩展和断裂,包括由疲劳断裂和应力腐蚀开裂,从1940年代末开始,一直持续到1990年代。这是最初由美国自由的破解许多船只在第二次世界大战英国彗星飞机的失败,和主机的可靠性和安全问题在航空航天和产生核反应堆技术。的新皮肤主题延伸格里菲斯理论和能量,在其最简单的和最广泛的版本在工程实践中,欧文的应力强度因子作为预测的基础裂纹增长响应服务载荷下的实验室数据这是相关的因素。应力强度因子的系数特征奇异线性弹性的解决方案一个裂纹尖端附近的应力场;被公认为它提供了一个合适的描述裂纹尖端强调在许多情况下,即使线性弹性解决方案必须是错的在裂纹尖端附近的细节由于非弹性材料反应,大应变和材料微观结构的不连续性。

混乱

意大利elastician和数学家维托沃尔泰拉1905年引入elastostatic应力和位移的理论领域创造的使固体。这涉及到减少固体,取代它的表面相对于另一个,一些固定金额,和加入的削减,填写必要的材料。这项工作的初始状态是简单地视为一种有趣的方法来产生弹性领域,但是,在1930年代初,杰弗里·英格拉姆泰勒,大多奥罗万,迈克尔·波拉尼意识到这样一个过程可能发生韧性晶体低的塑料,可以提供一个解释剪切典型的韧性强度固体,就像格里菲斯的裂缝解释低张力下断裂强度。在这种情况下,混乱的表面位移对应于一个原子晶体的晶格间距。很快认识到这一概念提供了正确的微观描述金属的可塑性,而且,从泰勒在1930年代开始,一直持续到1990年代,使用固体力学研究位错相互作用的微观基础塑性流动在晶体材料一直是主要的话题,与许多杰出的贡献者。

数学技术先进的由沃尔泰拉现在常用的地球科学家解释地面构造断层引起的位移和变形。同时,第一个弹性动态的快速解决方案运动水晶混乱,由南非材料科学家F.R.N.纳巴罗在1950年代早期,被地震学家解释很快适应辐射传播滑动断层分布。日本地震h . Nakano已经在1923年如何表示遥远的电波辐射地震作为一对弹性动态响应力偶极子占净转矩为零。(所有他的手稿在火灾中被毁在东京与Kwanto大地震在同年,但是一些副本发送到西方同事和幸存下来的工作。)