Скорость роста трещин серебра

Рост трещин серебра сопровождается разрывом части химических связей на их пути. Флуктуационный механизм разрыва связей в вершине трещин серебра такой же, как для трещин разрушения, и, как следует из опыта, характеризуется той же величиной энергии активации. Зто означает, что скорость роста трещин серебра практически определяется вероятностью разрыва цепей, а не скоростью вытяжки тяжей. Поэтому скорость роста [c.57]

Это препятствует преимущественному росту какой-либо отдельной трещины и отчасти объясняет постоянство скорости роста трещин серебра . [c.97]

Для пластмасс прн медленных разрушениях, когда основное время занимает процесс растрескивания ( серебрение ), условие Бейли выполняется почти точно, так как скорость роста трещин серебра в противоположность обычным трещинам разрушения практически определяется номинальным напряжением (см. гл. III). [c.190]

Первой причиной появления трещин серебра является наличие структурных микродефектов и, по-видимому, вынужденная эластическая деформация микроструктурных элементов полимера в этих ослабленных дефектных местах. Из-за вынужденной эластической деформации материала трещины размер трещин серебра может быть сравнительно большим (0,5 мкм). Замедление роста трещин серебра объясняется релаксационными процессами и уменьшением перенапряжений в микродефектах. В результате релаксационных процессов скорость роста трещин серебра примерно постоянная. Было показано, что трещины серебра имеют иное строение, чем обычные трещины. Они представляют собой клиновидные области расслоившегося и сильно деформированного полимера, подвергшегося холодной вытяжке и упрочнению. Края трещин серебра скреплены ориентированными молекулярными тяжами . Считают, что образование тяжей связано с пачечным или фибриллярным строением полимеров [26]. [c.118]

Область II усталостного разрушения характеризуется тем, что период образования зародышей трещин серебра предшествует их росту и появлению медленно, а затем катастрофически быстро растущей трещины. Данный тип усталостного разрушения наблюдается при значениях напряжения, чуть меньших напряжения о,-, при котором непосредственно начинается рост трещины серебра. Зависимость Мр от а значительно более слабая. Это приводит к тому, что при меньших значениях напряжения происходит задержка начала роста трещины серебра, а также понижается скорость медленного роста простой трещины. По-видимому, наклон кривой ( 1,4 МПа на 1 цикл Кр) будет характерен для многих полимеров [142, 153]. [c.294]

Несмотря на то что было выполнено значительное количество исследований по различным аспектам образования трещин серебра, не существует общего мнения относительно механизма начала их роста. До сих пор не существует приемлемой теоретической модели, с помощью которой можно было бы предсказать, образуются ли в данном полимере при данных условиях трещины серебра или нет. А если это произойдет, то каково влияние температуры и скорости деформирования на образование и распространение трещины серебра. Конечно, это связано с тем, что начало роста трещины серебра зависит одновременно от трех групп переменных, характеризующих соответственно макроскопическое состояние деформаций и напряжений, природу дефектов, создающих неоднородность в материале, и молекулярные свойства полимера при данных температурных условиях и химической среде. Существует пять различных по смыслу моделей процесса возникновения трещины серебра, в которых используются различные определяющие параметры. Эти модели основаны соответственно на разности напряжений, критической деформации, механике разрушения, ориентации молекул и их подвижности. Результаты основных исследований и критерии начала роста трещин серебра, предложенные на основе указанных выше моделей, перечислены в табл. 9.4. [c.367]

Рост трещины серебра бывает двух видов один связан с окончательной остановкой роста трещины, другой —с постоянной скоростью ее распространения и окончательным ослаблением материала [c.369]

Рассмотренная в 11 теория относилась к третьему типу разрушения, наблюдаемому в стеклах и твердых аморфных полимерах при относительно низких температурах, когда эти материалы могут рассматриваться близкими к идеально хрупким. При более высоких температурах, но не выше температуры стеклования, в аморфных твердых полимерах наблюдается второй тип разрушения, когда согласованно растут трещины серебра (подробнее см. гл. III). Так как створки трещин серебра скреплены тяжами, то они принимают на себя часть нагрузки и рост трещин серебра происходит с практически постоянной скоростью. [c.57]

Скорость возникновения трещин серебра (число трещин, появляющихся за 1 сек на 1 см поверхности) и скорость их роста сильно возрастают с увеличением напряжения и температуры. Общая же закономерность протекания процесса растрескивания во времени остается той же число трещин с течением времени достигает некоторого предела и далее ие увеличивается средний размер трещин увеличивается все время, вначале быстро, затем медленнее. Это объясняется тем, что по мере возникновения иа поверхности образца трещин серебра и их раскрытия поверхностные слои образца частично разгружаются. Кроме того, все дефекты, на которых могут при данном напряжении возникать трещины, постепенно исчерпываются, в связи с чем число трещин не может неограниченно возрастать. С увеличением напряжения число трещин, приходящихся на 1 слг поверхности, возрастает, а их средний размер уменьшается. [c.96]

Строение трещин серебра позволяет сформулировать условия их появления в полимерах. Их появление определяется соотношением при данных условиях опыта между скоростью вынужденноэластической деформации в перенапряженных местах материала и скоростью роста трещин разрущения. С понижением температуры и увеличением скорости деформации предел вынужденной эластичности возрастает настолько, что образец разрушается раньше, чем успевают образоваться тяжи, и процесс идет только путем роста трещин разрушения. Переход от одного механизма разрушения к другому происходит постепенно область трещины серебра впереди трещины разрущения все более сужается и прп низких температурах и больших скоростях деформации—исчезает совсем. При обычной температуре исследования (20 "С) у одних пластмасс (полиметилметакрилат, поливинилацетат) разрушению предшествует образование трещин серебра , у других (ацетат целлюлозы) наблюдается только хрупкое разрушение. [c.100]

Особенностью разрушения полимерных стекол при малых растягивающих нагрузках является предварительное образование большого числа трещин серебра . Скорость возникновения трещин серебра и скорость их роста возрастает с увеличением напряжения и температуры. При определенных температуре и напряжении число трещин со временем достигает предела и далее не увеличивается. Средний размер этих трещин растет вначале быстро, затем медленнее. Это объясняется разрушением поверхности образца и уменьшением напряженности слоев по мере роста трещин. С повышением напряжения плотность трещин на единице площади возрастает, а их средний размер уменьшается. [c.118]

Для анализа анизотропии свойств двухосноориентированных органических стекол используют экспериментальные данные по определению скорости роста трещин разрушения в различных направлениях по отношению к плоскости ориентации [35]. В основу этих испытаний положен метод последовательного разрыва токопроводящих полосок шириной 0,8 мм, нанесенных напылением серебра на расстоянии 5 мм друг от друга на торцевые стороны образцов, предназначенных для испытаний при статическом изгибе. Для получения направленной трещины при разрушении в образце заранее создается надрез. В соответствии с принятой методикой скорость роста трещины в момент лавинного разрушения определяется временем до разрушения полосок токопроводящего покрытия. В качестве характеристики сопротивления ориентированных стекол росту трещин условно принято отношение (Тмакс/ / макс, где амакс — условное максимальное напряжение разрушения, а Умакс — максимальная скорость разрушения. В табл. 5.13 приведены значения скорости разрушения и отношение амакс/г макс ориентированного и неориентированного стекол. Как видно из представленных данных, в случае роста трещин перпендикулярно плоскости ориентации скорость их распространения в 4 раза меньше, чем в неориентированном стекле, аналогично изменяется и величина амакс/ макс. Затрудненное развитие трещин на стадии лавинного разрушения можно объяснить тормозящим действием мик- [c.136]

Скорость роста трещины серебра в длину исследовалась многими автора.ми. Многие до сих пор не решенные проблемы, касающиеся перехода материала матрицы в вещество такой трещины и реологических свойств последней, значительно усложняют любое количественное описание распространения трещины серебра. По этой причине здесь не приводится детального описания различных методов, но упоминаются их основные особенности. Механические методы исследования разрушения ПММА [15, 50, 102, 127, 133] и ПК [127, 144] позволили получить эмпирические выражения для скорости роста трещины серебра с1 аГр)1сИ, в которые входят коэффициенты интенсивности напряжения. Камбур [76], а также Маршалл и др. [102, 133] подчеркивают важность течения окружающей среды сквозь пористый материал такой трещины. Верхойлпен-Хейманс [155] сформулировал модель роста трещины серебра на основе анализа напряжения и деформации в ее окрестности и с учетом реологических свойств ее вещества. В тех случаях, когда длина такой трещины оказывалась пропорциональной длине обычной трещины [15, 144, 177], эмпирическая закономерность роста последней (например, выражение (9.22)) также описывала рост трещины серебра. [c.379]

Из постоянства скорости роста трещин серебра следует, что скорость их роста определяется в основном средним напряжением в образце и не должна зависеть от масштабного фактора. Действительно, в отличие от обычных трещин изменение абсолютных размеров псевдотрещин во времени при заданном напряжении не зависит от размеров образца, что характерно и для ползучести полимеров (рис. 56). [c.98]

Скорость роста трещин серебра значительно увеличивается с увеличением нагрузки, но глубина их предельного проникновения в образец при этом снижается в связи с образованием трещин разрушения. С уменьшением напряжения глубина проникновения псевдотрещин в образец к моменту перехода к стадии образования трещин разрушения при всех температурах возрастает. [c.98]

Трещины серебра , таким образом, нельзя отождествлять с обычными трещинами разрущения. Эти псевдотрещины при постоянной растягивающей нагрузке растут с постоянной скоростью и, хотя достигают размеров, сравнимых с размерами образца, но не приводят к немедленному разрушению скорость роста трещин серебра определяется напряжением, рассчитанным на все сечение образца, независимо от размеров самих трещин при разгрузке образца трещины серебра в отличие от трещин разрушения не смыкаются модуль упругости образца не изменяется по мере увеличения числа и размеров трещин серебра . [c.99]

Обе гипотезы верны не для всех материалов и условий испытания. Фактически разрушение хрупких твердых тел соответствует третьей гипотезе Алфрея, которая, строго говоря, не совместима с условием (6.51), так как согласно этой гипотезе скорость разрушения зависит от степени уже имеющегося разрушения в материале. Поэтому для хрупкого разрушения (6.51) верно только приближенно для не очень медленных разрушений, когда зеркальная зона занимает малую долю поверхности разрыва. В этом случае практически можно считать, что скорость процесса разрушения определяется номинальным напряжением ог, близким к напряжению о, рассчитанному на неразрушенное поперечное сечение образца. Для пластмасс при медленных разрушениях, когда основное время занимает процесс растрескивания ( серебрение ), условие Бейли выполняется почти точно, так как скорость роста трещин серебра в противополол ность обычным трещинам разрушения практически определяется номинальным напряжением. [c.184]

Процессы зарождения и развития крейзов, их структура и влияние на прочность полимеров исследованы во многих работах [4.44-—4.47, 7.39—7.44]. Камбур [7.43] показал, что трещина начинает расти в том месте полимера, где происходит в малом объеме формирование материала, деформация которого происходит микронеоднородно и приводит к образова-нию большого числа малых сфероидальных пустот. Исследовалась также поверхность разрушения ПММА. Свежеобразоваи-ные поверхности многих полимерных стекол окрашены. Измерялся коэффициент преломления света поверхностным слоем полимера на поверхности разрушения и было установлено, что поверхностный слой имеет ту же структуру, что и материал внутри крейза (на поверхностях остаются образованные тяжи). Толщина поверхностного слоя в местах, где скорость роста трещины серебра близка к нулю (перед остановкой роста трещины), для ПММА оказалась равной 0,68 мкм. При медленном росте трещины очень велика затрата упругой энергии на пластическую (вынужденную высокоэластическую) деформацию. Поскольку механизм образования трещин серебра неизвестен [7.43], можно только предполагать, что работа пластической деформации, затрачиваемая на их образование, равна работе вынужденной высокоэластической деформации такого же объема материала. Материал в трещине серебра подвергается растяжению на 60%, что должно приводить к затратам на пластическую деформацию поверхностного слоя ПММА, равным (1,77—2,67)-10 2 Дж/см , в то время, как свободная поверхностная энергия равна всего около 4-10- Дж/см2. [c.212]

Понятна важность первой задачи в связи с реш-ением второй. Для описанного примера разрушения труб из ПВХ известно, что при умеренных временах воздействия нагрузки срок службы трубы ограничен ее ползучестью. Поэтому желательно понизить скорость ползучести путем увеличения твердости материала. Однако в таком случае будут созданы условия для распространения трещин и, возможно, для начала роста трещин серебра и таким образом будут снижены, допу- [c.10]

Скибо, Херцберг и Мансон [191] изучали характеристики роста усталостной трещины в полистироле в интервале значений коэффициента интенсивности напряжений и частоты. Образцы с нанесенным односторонним надрезом и испытываемые на растяжение компактные образцы, изготовленные из листов промышленного полистирола (с молекулярной массой 2,7-10 ), были подвергнуты циклическому нагружению с постоянной амплитудой на частотах 0,1, 1, 10 и 100 Гц, что соответствовало скоростям роста усталостной трещины от 4 10 до 4Х X10 см/цикл. При заданном значении интенсивности напряжений скорость роста усталостной трещины уменьшается с увеличением частоты, причем само уменьшение скорости роста наиболее сильно выражено при больших значениях интенсивности напряжения. Чувствительность данного полимера к частоте во всем исследованном интервале значений была объяснена влиянием переменной компоненты ползучести. В макроскопическом масштабе поверхность разрушения была двух различных типов. Прп низких значениях интенсивности напряжений наблюдалась зеркальная поверхность с высокой отражательной способностью, которая с увеличением интенсивности напряжения превращалась в шероховатую матовую поверхность. Повышая частоту, сдвигали переход между этими типами поверхности разрушения в сторону более высоких значений интенсивности напряжений. Микроскопическое исследование зеркальной поверхности выявило распространение обычной трещины вдоль одной трещины серебра, в то время как исследование шероховатой поверхности выявляло рост обычной трещины через большое число трещин серебра, причем все они в среднем были перпендикулярны оси приложенного напряжения. Электронное фракто-графическое исследование зеркальной области выявило много параллельных полос, перпендикулярных направлению роста обычной трещины, каждая из которых формировалась в процессе ее прерывистого роста в ряде усталостных циклов. Размер таких полос соответствовал размеру пластической зоны у вершины трещины, рассчитанной по модели Дагдейла. При высоких значениях интенсивности напряжений была получена новая система параллельных следов в матовой области, которая соответствовала приращению длины трещины за один цикл нагружения [191]. [c.412]

Измерения тепловых характеристик представляют интерес не только с точки зрения энергетического баланса процесса образования трещины серебра, но также потому, что они позволяют рассчитать рост локальной температуры АТо, вызванный раскрытием и разрывом такой трещины в ПММА. Дёлль [30] предположил, что вначале тепло Qo было сосредоточено в области материала, содержащего трещины серебра. Для значений плотности 0,6 г/см , удельной теплоемкости 1,46 Длс/(г-К), раскрытия трещины серебра 1,65 мкм и Qo = 335 Дж/м он получил АТо = 230 К. Это значение для ПММА соответствует теоретическим оценкам Вейхерта и Шёнерта [185] и данным ИК-измерений Фюллера и др. [184]. Последние определили в интервале значений а от 200 до 600 м/с постоянную величину АТ, равную 500 К. Одновременно регистрируемое увеличение Q(a) означает, что пластическое деформирование у вершины трещины охватывает более обширную область при более высоких скоростях роста трещины. В предварительных экспериментах с ПС получено АТ = 400 К и более низкое количество тепла [184]. Эти значения температур, конечно, велики, хотя и возможны. Они означают, что при таких условиях должно происходить не только плавление, но и термическое разложение материала. В то же время они согласуются с более высокими приращениями температуры (в несколько тысяч граду- [c.382]

В предыдущем разделе (рис. 9.13) уже упоминалось, что, согласно наблюдениям Феллерса и Ки [146], напряжение разрыва ПС лишь плавно возрастает с увеличением Мп>2Ме. Их результат достаточно хорошо соответствует данным Дёлля и Вейдмана [15, 50]. Эти авторы определили форму трещины серебра, выделенное количество тепла Q и сопротивление материала росту трещины / для ряда образцов ПММА с точно определенными молекулярными массами М , в интервале значений 1,1 105—8-10 г/моль. Измеряя раскрытие треш,ины 2и, ширину трещины серебра 2v и длину последней Гр при скорости распространения 10 м/с они отмечали, что эти параметры, характеризующие форму трещины серебра, увеличивались с ростом Му, до значений Му, 2-10 . При более высоких значениях М , наблюдались едва заметные изменения 2v и Гр и очень слабый рост ширины трещины серебра [15]. Это означает, что вначале (Мгй<1,6-10 ) ширина трещины растет с увеличением длины цепи, причем оказалось, что ширина трещины серебра в 5,2 раза больше длины вытянутой цепи. Однако из этого не следует, что именно каждая молекулярная нить состоит из нескольких сильно вытянутых цепей. Можно предположить, что до начала роста трещины серебра молекулы произвольным образом запутаны в клубки. Например, для материала с Мг =1, -10 г/моль расстояние между концами цепей равно 21 нм. В процессе раскрытия трещины серебра это расстояние будет в среднем возрастать на величину деформации фибриллы, т. е. до 30 нм. В фибрилле диаметром 20 нм и длиной 1200 нм содержится 2360 таких вытянутых молекулярных клубков. Если молекулярная масса сравнима с Ме, то вследствие перепутывания и взаимопроникания этих молекулярных клубков едва ли возможно образование фибрилл [11, 146, 187]. При больших значениях молекулярных масс (до М = 2-10 г/моль) размер молекулярных клубков [c.383]

Физико-химические воздействия жидких сред могут повлиять на начало роста, распространение или разрыв трещины серебра в термопластичном полимере. По-видимому, жидкость должна диффундировать в полимер, чтобы повлиять на начало роста трещины серебра. Нарисава [119] определил критические напряжения ст, образования таких трещин в тонких пленках ПС и ПК, находящихся в контакте с различными спиртами и углеводородами. Он наблюдал, что трещины серебра появляются без существенной задержки по времени и что о,- уменьшается с уменьшением длины цепи растворителя (от 45 до 20 МПа для ПС, от 70 до 50 МПа для ПК). На основании этих результатов он пришел к выводу, что слабое набухание микроскопического слоя поверхности материала является необходимым и достаточным условием, чтобы вызвать образование трещин серебра. Тот же автор получил критерий для ст в виде выражения (8.29) со значениями активационных объемов 1,0—1,3 нм , энергий активации 109—130 кДж/моль и констант скорости (1 —10)-10- С для ПС и (2—50) lO- с- для ПК- [c.386]

По-видимому, частотная зависимость скорости распутывания молекулярных клубков в утомленных фибриллах частично определяет влияние частоты на скорость роста трещины. Кроме того, в деформированном материале, содержащем трещины серебра, происходит гистерезисный нагрев. Оба эффекта суммируются, приводя к явной частотной зависимости процесса роста трещины в области А для различных материалов, таких, как ПК и ПММА [219, 220] и поли (2,6-диметил-1,4-фенилен оксид), ПВХ, ПА-66, ПК, ПВДФ, ПСУ [220]. Как отметили Скибо и др. [220], чувствительность явления усталостного разрушения к частоте изменяется в зависимости от температуры. Она достигает максимума при такой температуре, когда внешняя частота (утомления) соответствует частоте внутренних сегментальных скачков (процесс -релаксации). [c.413]

Распределение СВ в стали находилось с помощью галогенидов серебра по методу Бауманна [12] на образцах сталей, отобранных из очаговых зон разрушения газопроводов Средней Азии, Казахстана, Урала и Сибири (Средняя Азия-Центр, Уренгой-Центр, Уренгой-Грязовец, Уренгой-Петровск, Парабель-Кузбасс, Бухара-Урал). Опыты проводились совместно с Г. И. Насыровой. Для исследования отбиралось по два образца, для каждой стали. Сульфидные включения определялись на внешней поверхности трубы в связи со спецификой протекания процесса КР (трещина во всех наблюдаемых случаях, а также по данным отечественных и за рубежных исследователей зарождалась на внешней поверхности трубы), а в отдельных случаях и в сечении стенки трубы. Сульфидные включения практически во всех исследованных случаях имели сферическую форму. Исключение составляла сталь группы прочности Х70 фирмы Бергрор , для которой были выявлены макроскопические сегрегации СВ. Содержание СВ в очаговых зонах разрушения магистральных газопроводов приведено в табл.1.1 Там же приводятся значения эффективных скоростей роста трещин КР, приуроченных к исследуемым участкам (см. Подраздел 1.7, ниже). [c.35]

В хрупком состоянии скорость роста трещин п ирсчность полимера зависят только от температуры (по уравнению П. 6, стр. 80). Температура хрупкости Г р, (см. рис. 42, гл. И) является условной границей, разделяющей два прочностных состояния твердого полимера. Так, процесс хрупкого разрушения проявляется в виде растрескивания, побеления образцов, появления трещин серебра и т. д. при температурах несколько выше С другой стороны, при температурах несколько ниже в перенапряженных местах образца (неоднородности, дефекты, трещины) наблюдается местная вынужденно-эластическая деформация, приводящая к дополнительной ориентации материала. В целом характер разрущения зависит от соотношения скоростей процессов вынужденно-эластической деформации и разрушения. [c.135]

Для разрушения при высоких температурах (трещины серебра ), согласно данным, приведенным на рис. 6.8, в интгр-вале длинных трещин а = р >а, поэтому при а = onst скорость роста трещины по мере ее роста не изменяется. После интег-рировг ния вырал ения (6.8) от /о до 1к получим [c.167]

Общей особенностью практически всех поверхностей разрушения стеклообразных полимеров являются остатки слоев с трещинами серебра. При низких скоростях роста обычных трещин разрыв трещин серебра, как правило, происходит в центре материала, содержащего такие трещины, при сохранении более или менее однородного слоя с каждой стороны поверхности разрушения [15, 50, 150, 194, 199]. При промежуточных и высоких скоростях роста обычных трещин в ПС прп комнатной температуре становится возможным расслоение по поверхности раздела трещины серебра — матричный материал. Бихан и др. [150] более подробно исследовали данное явление на рис. 9.25 показана их микрофотография (довольно редкого) случая обычной трещины, которая распространялась с промежуточным значением скорости, а затем остановилась в области с трещинами серебра. Микрофотография позволяет выявить расслоение сильно деформированного материала с трещинами серебра по поверхности раздела, а также чередование такого расслоения между противоположными поверхностями раздела. Регулярное [c.397]

В цитированной литературе рассматриваются другие особенности процесса разрушения, которые могут быть получены с помощью фрактографического анализа. Это — влияние линий Валнера на положение ребер [61, 196, 200], разрушение без образования трещин серебра в ПС с низкой молекулярной массой [155], задержка разрыва трещин серебра при усталости материала (разд. 3.3), пластическое разрушение ПС при более низких скоростях нагружения и при температурах, близких к 7 с, в результате роста одной или более каверн ромбической формы [169], выявление глобулярной структуры путем ионного травления вещества трещин серебра ПС [132] и поверхности ПВХ [208] и особенности поверхности разрушенных образцов фенолформальдегида, напоминающие трещины серебра [195]. [c.403]

Это показывает, что хотя разрушение и деформация твердых полимеров идут одновременно, они не являются процессами, протекающими по одинаковому механизму. Такого же рода соотношение связывает долговечность и относительную скорость роста псевдотрещин, причем показатель степени также отличен от единицы. Из того, что трещины серебра растут практически в течение всего времени пребывания образца под напряжением, нельзя делать вывод о том, что процессом серебрения исчерпывается процесс разрущения пластмасс. Разрущение и растрескивание— различные процессы, хотя они, очевидно, тесно и сложным образом взаимосвязаны. [c.100]

Образование тяжей можно рассматривать как процесс расслоения ориентированного полимерного материала в неоднородном поле напряжений. Как следует из наблюдений Гуля и Черни-на39,4о, следы тяжей начинают образовываться в сечении образца впереди растущего надрыва. Следовательно, так же как у пластмасс впереди трещины имеется зона расслоившегося материала в виде трещины серебра , так и у резин впереди надрыва имеется зона материала, подготовленного к расслоению на тяжи. Это подтверждается исследованиями в которых было показано, что структура полимерного материала вблизи дефекта, разрастающегося в процессе разрыва, сильно отличается от структуры, характерной для образца в целом. По существу, рвется не исходный полимерный материал, а материал иной структуры, ориентированный и обладающий иными (по сравнению с исходным) релаксационными свойствами. Изменения, которые претерпевает материал в месте роста надрыва, определяют характер процесса разрущения образца. При существенном изменении степени дополнительной ориентации соответственно изменяются все характеристики прочности материала. Скоростной киносъемкой процесса разрыва удалось измерить дополнительную ориентацию в месте растущего надрыва, определить форму и размеры растущего дефекта при быстром разрушении и скорость роста надрыва на различных стадиях процесса разрушения. К концу процесса разрушения скорость роста надрыва быстро и скачкообразно увеличивается, что, вероятно, связано с обрывом тяжей. [c.112]

В работах [7.37] на образцах-пластинках экспериментально исследовалась кинетика роста трещин в ПММА при различных условиях статического нагружения. Методом хрупкого дорыва фиксировался размер развивающейся трещины в квазихрупком состоянии в виде зеркальной зоны. Показано, что при постоянной нагрузке рост начальной (естественной) микротрещины происходит в три этапа. На первом длина трещины растет линейно с ростом 1д/. Это значит, что скорость замедляется. На второй стадии размер трещины практически не изменяется со временем, а на третьей стадии трещина снова растет. Как оказалось, в этих опытах наблюдалось зарождение трещин серебра . Причина замедления и остановки роста трещины заключается в релаксационных процессах, протекающих в вершине трещины и приводящих к образованию микротяжей. Вероятно, на первом этапе трещина является квазихрупкой, а затем переходит в трещину серебра . Причина ускоренного развития трещины на третьем этапе заключается в постепенном разрыхлении материала перед трещиной и накоплении повреждений. На этапах медленного развития трещины тепловые эффекты не проявляются, однако они важны при циклических нагрузках. [c.210]

При быстром растяжении, когда микротрещнны не успевают прорасти (в силу релаксационных процессов их рост может даже приостанавливаться), полимер достигает предела вынужденной высокоэластичности Ов и деформируется с образованием шейки, в которую постепенно переходит весь образец, переходя в ориентированное состояние, которому отвечает более Высокая прочность (Оор на рис. 7.1). При малых скоростях деформации и соответственно нагрузках, значительно меньших, чем Ов, процесс развития трещин опережает процесс ориентации, и полимер растрескивается, покрываясь трещинами серебра . При этом процесс Ориентации реализуется, но не во всем объеме полимера, а в местах концентрации напряжений, которые достигают Это происходит легко, так как в области, примыкающей к температуре стеклования, Ов имеет низкие значения и стремится к нулю при Т— Тс- [c.211]

При низких температурах, когда разрушение носит хрупкий характер, трещины разрушения полностью преобладают в полимерном теле и скорость их роста определяет долговечность образца в целом. При более высоких температурах (но ниже температуры стеклования) преобладают трещины серебра , и поэтому долговечность полимерного материала связана с их ростом (так как трепщны разрушения растут очень быстро и вносят очень малый вклад в долговечность). Поэтому почти во всех работах, в которых изучается макроскопическое разрушение материала за счет роста трещин, рассматриваются две (а иногда и более) стадии процесса разрушения. На первой стадии происходит медленный рост трещин, а на второй стадии, когда напряжение в вершине одной из них становится равным критическому, происходит быстрый распад тела на части. Это, в частности, приводит к характерному очертанию поверхности разрушения полимеров [c.158]

В дальнейшем исследование интерференционных полос на поверхности разрушения полимеров позволило определить форму вершины как обычной трещины, так и трещины серебра . Так, в полиметилметакрилате ширина трещины серебра достигает 25 а в полистироле 550 мк. В процессе нагружения упругая деформация трещин серебра может превышать 100%, после чего трещины серебра переходят в обычную трещину. Поэтому при расчете энергии роста трещин необходимо учитывать это обстоятельство. Кроме того, при разрушении наблюдается повышение температури (А Г) в процессе прорастания трещины. Это обусловлено, по мнению авторов той оставшейся частью энергии, которую рассчитывали но Гриффитсу, вычитая энергию, расходуемую на образование трещин серебра и прорастание обычных трещин. Вводя ряд допущений, можно произвести расчет зависимости А Г от скорости разрушения. [c.167]