Гриффита третий

Потери первого и второго видов зависят от скорости роста микротрещины, и при приближении скорости к нулю эти потери исчезают. Потери третьего вида не исчезают даже тогда, когда скорость роста трещины V очень мала. Строго говоря, под пороговым напряжением Гриффита оо следует понимать напряжение, при котором трещина начинает расти с предельно малой скоростью. При возрастании скорости развития трещины неизбежно возникают потери первого и второго видов, и член [c.92]

Разрушение твердого тела включает три стадии — инициирование субкритической трещины, ее медленный стабильный рост до критических размеров и, наконец, ее быстрое нестабильное распространение. Необязательно, что при разрушении проявляются все стадии. Например, общепризнано, что при разрушении стекол критические дефекты уже существуют в виде поверхностных трещин, и кратковременная прочность стекол определяется только третьей стадией. В пластичных металлах, в которых трещины инициируются накоплением дислокаций, разрушение проходит через все три стадии. Хрупкие густосетчатые полимеры, такие как отвержденные эпоксидные и полиэфирные смолы, по характеру разрушения ближе к минеральным стеклам, чем к пластичным металлам. Поэтому вероятно, хотя и не на все сто процентов, что их прочность определяется, как и прочность минеральных стекол, напряжением, необходимым для распространения уже существующих дефектов. Размеры этих дефектов можно грубо оценить по уравнению Гриффита. Типичные значения разрушающего напряжения для этих полимеров составляют примерно 100 МН/м , модуля Юнга — [c.79]

Третий механизм, обусловленный большой концентрацией микродефектов, лучше всего описывается атермическим распространением области разрыва. В начале разрыва в процессе разрушения принимают участие микротрещины, близко прилегающие к фронту разрыва. Они расположены параллельно поверхности разрыва и довольно опасны. По мере распространения фронта разрыва несущее нагрузку сечение уменьшается, а напряжение, приходящееся на это сечение, возрастает. Полагают , что по мере распространения области разрыва все большее число микротрещин становится критическим. Однако концепция непрерывного развития разрушения во времени исключает возможность мгновенного распространения области разрыва после достижения критического напряжения, как это, например, представляется Гриффитом . [c.76]

Таким образом, при бесфлуктуационном механизме хрупкого разрушения критерий Гриффита Оа не может служить критерием разрушения. Критерием разруп1ения является условие Ок — Uoly, где Uq-—энергия активации и у — структурный коэффициент в уравнении долговечности Журкова, причем сгк> > (Тй. При a = OG для разрыва связей, обеспечивающего бесконечно медленный рост трещины, необходима кинетическая энергия, поставляемая тепловыми флуктуациями, которая после разрыва связей рассеивается в виде тепла Qa (поверхностные потери). Рассчитаем эту величину для органического стекла ПММА (полиметилметакрилата). При а = 0 энергия разрыва связей, рассчитанная на единицу площади поверхности, равна а = 0,6 NUq. Число химических связей N, разрыв которых приводит к возникновению двух единичных площадок трещины, равно A/ = l/so, где So — поперечное сечение, приходящееся на одну рвущуюся цепь 5o = Я , а К = ЗХо (рвется в среднем каждая третья полимерная цепь). Для ПММА Ло = 0,4 нм, поэтому N = 2 10 см 2, и при Уо = 138 кДж/моль = = 2,3-10 2 Дж/см2. Согласно [4.79, 4.80], а = 0,4-10 Дж/см и, следовательно, Qa= 1,9-10 = Дж/см Характеристическая энергия разрушения, определенная из опыта для ПММА, равна 4,3-10 2 Дж/ м , что существенно превышает рассчитанное значение а. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология