3. Катастрофы технических систем

Первое составляющее уравнения равно, по определению, Это величина инерционного воздействия ударной волны, эквивалентная массе движущихся элементарных частиц. Скорость движения ударной волны равна величине перемещения частиц в единицу времени: В результате, второе слагаемое уравнения, представляющее собой сопротивление среды инерционному воздействию, можно записать

(140)

Общий баланс инерционного воздействия на среду и её сопротивления этому воздействию в уравнении (55) можно записать в виде

(141)

где относительное перемещение ударной волны; величина динамической вязкости среды, которая для твёрдого тела равна модулю упругости.

Рассмотрим динамический критерий прочности для сдвигового механизма разрушения. При набегании волны нагружения на дефект в твёрдом теле силовой поток, обтекая его, распространяется по криволинейному направлению. К механизму отрыва добавляется механизм сдвига, образованный условиями градиентного распределения напряжений в криволинейных потоках. Касательные напряжения, соответствующие механизму сдвига, образуют трещины.

Конвективная часть уравнения (52) для одномерного криволинейного силового потока запишется в виде При этом: как условие неразрывности криволинейного силового потока. В результате, запишем уравнение (52)

(142)

Эквивалентная масса движущихся элементарных частиц в криволинейном силовом потоке связана с параметрами усилий следующим образом:

(143)

где плотность движущихся элементарных частиц в силовом потоке.

Первое составляющее уравнения (142), означающее инерционное воздействие на среду, можно иначе записать так

(144)

Если учесть приведенные выше рассуждения для скорости движения ударной волны, то а относительный сдвиг движущихся частиц.

Уравнение (142) в итоге запишется

(145)

где динамическая вязкость среды, а для твёрдого тела – модуль сдвига.