Lom,mehanika loma

UVOD
Mehanika loma (Fracture mechanics, Mecanique de la rupture, Bruchmehanik, Mehanika razrušenija) proučava razvoj pukotine, njenog nastajanja i širenja loma. Ona obuhvata i deo nauke o čvrstoći koji se odnosi na završnu fazu procesa deformacije pod dejstvom opterećenja. On koristi metode analitičke mehanike čvrstih za izračunavanje pokretačka snaga na pukotine i one eksperimentalne mehanike čvrstih da karakteriše otpornost materijala do loma.
U modernoj nauci o materijalima, mehanika loma je važan alat u poboljšanju mehaničkih performansi materijala i komponenti. To se odnosi fizike napona i deformacija, posebno teorije elastičnosti i plastičnosti, da se mikroskopske defekti kristalografskih mogu naći u realnom materijala da bi se predvidelo makroskopski mehanički neuspeh tela. Fractographi je u širokoj upotrebi sa mehanike loma da razumeju uzroke neuspeha i proverite teorijska predviđanja neuspeha sa stvarnim životom neuspeha. Klasični pristup nauke o cvrstoći uzima uzima u obzir činjenicu da
naprezanja u blizini provrta,utora i sličnih geometrijskih diskontinuiteta, mogu preći granicu tečenja ali se pretpostavlja da se materijal jednostavno plastično deformiše i da će nastati preraspodela koncentrisanih naprezanja.To često nije tačno,jer se kod mnogih materijala ne dolazi do preraspodele naprezanja.Kada se oko pukotina u takvom materijalu pojave velike koncentracije naprezanja, nastaje nestabilno širenje pukotine koje moze uzrokovati lom i kod veličina naprezanja mnogo manjih od granice tečenja materijala.
Osnovni zadatak mehanike loma je pronalaženje kvantitativnih veličina koje karakterišu ponašanje materijala uz prisutnost pukotina.Mehanika
loma omiogućuje da se primene novi koeficijenti, slični čvrstoći pri klasičnom dimenzionisanju, koji su svojstveni upotrebljenom materijalu.Za
zadano naprezanje ovaj faktor definiše najveću dopuštenu dubinu pukotine koja moze postojati, a da ne dođe do loma. Nerazarajuće metode
ispitivanja materijala imaju sada zadatak da provere postojanje takvih pukotina. Prema mehanici loma naprezanje koje metal može izdržati prije
nego dođe do loma obrnuto je proporcionalno veličini pukotine. Što su veće pukotine, biće manje dopušteno naprezanje. Kad se jednom proveri
da materijal ne sadrži pukotine većih dimenzija od kritičnih, može se biti sigurnim da neće doći do loma konstrukcije.
Dimenzioniranje se tada može provesti na osnovu poznatoga dopuštenog naprezanja. Zadatak je, dakle, pronalaženje takvog faktora, definisanje
metoda njegova eksperimentalnog određivanja i načina primene pri dimenzionisanju.

Mehanika loma se bavi pojavom loma nakon elastičnih deformacija  (mehanika loma pri linearnoj elastičnosti ‐ Linear Elastic Fracture Mechanics LEFM) i nakon elastično‐plastičnih deformacija (mehanika loma iznad granice tečenja materijala ‐ Post Yield Fracture Mechanics ‐ PYFM). Ona je proširena i na proučavanje loma koji je posledica delovanja promenljivog opterećenja (zamorni lom) i loma koji nastaje zbog korozijskih uticaja na vlačno opterećene elemente konstrukcija (korozija pospešena naprezanjima), a uključuje i posebne slučajeve loma (npr. lom kostiju). U početnoj fazi razvoja mehanika loma proučavala je samo pojavu krtog loma, dakle, loma komae prethodi samo elastična deformacija.