ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реальная прочность твердых тел из "Прочность и разрушение высокоэластических материалов" В табл. 1 приведены примерные данные по теоретической и технической (измеренной) прочности различных материалов. [c.15] Полимет илмета кр ила Капроновое волокно Ацетатное волокно Асбестовое волокно Стекловолокно. . [c.15] Нитевидный кристал леза ( усы ). [c.15] Для капронового волокна теоретическая прочность оказалась меньше технической. Этот физически неоправданный результат свидетельствует о том, что формулами для расчета теоретической прочности твердых тел следует пользоваться с осторожностью, если речь идет о полимерах. Причина этого, по-видимому, заключается в том, что модуль упругости твердых полимеров в основном определяется межмолекулярным взаимодействием (модуль же упругого растяжения отдельной полимерной цепи на один-два порядка больше), а прочность—химическими связями. [c.15] Для разных твердых тел величина / различна и лежит в пределах от 0,03 до 0,15. Демишев предложил метод оценки тип по данным акустических и дилатометрических измерений. [c.15] Теоретическая прочность обычно на два-три порядка больше реально наблюдаемой (технической) прочности материала. Основные причины этого явления впервые объяснил Гриффит . [c.15] По Гриффиту, в любом материале, особенно в его поверхностных слоях, имеются микротрещины различных размеров и ориентации. Под действием приложенного напряжения на краях микротрещин возникают перенапряжения П, которые могут во много раз превосходить среднее напряжение а в сечении образца. Если величина перенапряжения у верщины наиболее опасной трещины равна теоретической прочности происходит катастрофический (со скоростью, близкой к скорости звука) рост трещины и образец разделяется на две части. Приложенное напряжение при этом соответствует так называемой максимальной технической прочности При перенапряжениях меньще теоретической прочности, когда а меньше но представлениям Гриффита, трещина не растет. [c.16] Коэффициент концентрации напряжения в вершине микротрещины равен 3 = П/з. Он зависит от формы, размеров трещины, ее ориентации по отношению к направлению растяжения. Поэтому максимальная техническая прочность не является константой материала. Она меняется от образца к образцу, так как разные образцы имеют различные наиболее опасные дефекты. [c.16] Предполагалось, что трещина имеет форму сильно вытянутого эллипса (рис. 5). Изменение упругой энергии, вызванное наличием трещины,—отрицательная величина, так как наличие трещины приводит к разгрузке материала вокруг нее и к убыли упругой энергии образца. [c.16] Это уравнение применимо в случае плоского напряженного состояния. [c.17] Из формулы (I. 9) следует, что в средах, снижающих свободную поверхностную энергию, прочность уменьшается. Это было подтверждено опытами Обреимова . Пользуясь формулой Гриффита, Берденников по критическому напряжению 3, определил свободную поверхностную энергию стекла в вакууме и в воде. [c.18] Формулы (Г 8) и (Г 9) выведены для трещин, расположенных перпендикулярно направлению растяжения (угол ()=90 ). Если трещина расположена под углом 0, отличным от ЭО , к направлению растяжения, то, согласно Конторовой , в этих формулах вместо должна стоять величина Ок51п 0. [c.18] рассмотревший массивный образец с эллиптической трещиной, получил результат, несущественно отличающийся от резу л ьтата Г р иффита. [c.18] Идеи Гриффита получили дальнейшее развитие в ряде ра- 0 24-26 и др. в которых проблема прочности рассматривалась с точки зрения теории упругости (см. также литературу ). [c.18] Ценность теории Гриффита заключалась в ясной формулировке положения техническая прочность в отличие от теоретической сильно зависит от несовершенств и дефектов, имеющихся в твердом теле. Отсюда вытекает, в частности, что прочность в серии одинаковых образцов должна меняться от образца к образцу в зависимости от характера случайного наиболее опасного дефекта в данном образце (см. гл. V). [c.18] Вернуться к основной статье