Пороговое напряжение Гриффит

Термодинамика разрушения, исходящая при анализе процесса разрушения из первого начала термодинамики, использует энергетический критерий разрушения. Анализ с точки зрения термодинамики и физики разрушения широко известной теории и критерия разрушения Гриффита приводит к заключению, что пороговое напряжение ос Гриффита не является критерием разрушения, а по физическому смыслу представляет собой безопасное напряжение оо. Этот вывод является одним из результатов подхода, объединяющего механику, термодинамику и физику разрушения в единую теорию прочности полимеров. Учет Салгаником квантовых эффектов в механике разрушения полимеров привел к уравнению долговечности, совпадающему нри разумных допущениях с уравнением Журкова. [c.104]

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]

В этом случае закон сохранения энергии допускает возможность образования новых поверхностей, однако при условии, что скорость роста трещины будет бесконечно мала. Поэтому, строго гово-воря, под безопасным напряжением с точки зрения термодинамического подхода следует понимать такое напряжение при котором трещина с учетом потерь бСз начинает расти с бесконечно малой скоростью. Начиная с Гриффита под понимали порог напряжения, при достижении которого разрушение принимает сразу катастрофический характер (трещина начинает расти с предельной скоростью). Термодинамический подход дает принципиально новую трактовку порогового напряжения, так как при напряжении 0 = сго разрушение вообще не может наступить из-за того, что (следует иметь в виду, что напряжения и близки). [c.292]

Произведем расчет безопасного напряжения ао по формуле (11.43) и сравним с пороговым напряжением аа по Гриффиту. [c.312]

Зависимость от длины (см) начальной микротрещины и безопасного Оо (кривая /), критического (Т (кривая 2) и порогового по Гриффиту (кривая 3) напряжений Tq [c.312]

Результаты расчета порогового напряжения аа на основе термодинамического подхода приведены на этом же рисунке (кривая 3). Для ПММА модуль Юнга = 3000 МН/м2, множитель щ для краевой микротрещины равен 21п. Кривые I и 3 хорошо совпадают в области больших и средних трещин, а несовпадение их в области малых трещин обусловлено тем, что формула Гриффита (11.1) в этом диапазоне неточна. [c.313]

Таким образом, пороговое напряжение og, по Гриффиту, а следовательно, и близкое к нему пороговое напряжение а ) (см. формулу (11.16)) практически совпадают с безопасным напряжением Оо. Это значит, что термодинамический и кинетический подходы приводят к одним и тем же результатам для равновесных состояний микротрещин. Другой важный вывод заключается в том, что имеется область безопасных микротрещин (область 1 на рис. 11.11). Чем меньше напряжение, тем шире диапазон безопасных микротрещин. [c.313]

Термодинамический подход приводит к понятию о пороговом напряжении, которое определяется для образца-полоски с краевой трещиной формулой (4.30), предложенной Гриффитом. Как [c.178]

Теория Гриффита основывается на рассмотрении хрупкого материала как идеально упругой сплошной среды, содержащей отдельные микротрещины. Считалось, что если величина перенапряжеиия у вершины наиболее опасной микротрещииы достигает значения теоретической (предельной) прочности, начинается катастрофическое разрушение. Напряжение в образце в этот момент равно пороговому напряжению Гриффита оа- [c.92]

Сопоставление термодинамического и кинетического подходов к процессам разрушения полимеров пока.зало, что для ПММА и капронового волокна критерий Гриффита оа соответствует Оо, а не (Тк- Отсюда следует, что Оа и теория Гриффита не имеют отношения к критерию разрушения и к критическому напряжению Юк. Критерий Гриффита скорее является критерием безопасности (как и безопасное напряжение Оо в термофлуктуационной теории прочности). Таким образом кинетический подход дает термофлуктуационный вклад тф в долговечность и определяет его границы (оо, Оф) При Т—>-0 напряжение Оф —Нсгк. Термодинамический подход дает оценку безопасного напряжения в виде порогового напряжения Гриффита Оо, которое характеризует равновесное состояние (когда процессы разрыва и рекомбинации химических связей равновероятны). Механический подход дает атермический вклад Тк в долговечность т = тф-ьтк и методы расчета концентрации напряжения (или локальных напряжений) в вершинах микротрещин, ответственных за разрушение. При переходе к бездефектным (высокопрочным) материалам, имеющим микронеоднородную Структуру и перенапряженные цепи, уравнепнс долговечности переходит в известное уравнение Журкова. [c.191]

Принципиальной важности исследования выполнены Куи-шинским с сотр. [7.68—7.71]1 — закономерности медленного роста трещин в полимерных стеклах (ПММА и др.) в области квазихрупкости при статическом и низкочастотном циклическом режимах нагружения в условиях кручения. Крутящий момент изменялся по пилообразному закону от Мт п до Л4тах. Циклы нагружения имели периоды от 1 до 2000 с (г<1 Гц), при которых практически отсутствует разогрев материала в концевой зоне трещины. При статическом режиме установлено существование пороговой величины удельной работы разрущения, при которой устойчивый рост трещин прекращается. Этот результат согласуется с выводом термофлуктуационной теории прочности о существовании безопасного напряжения, при котором скорость роста трещины V—ф, а работа разрушения стремится к минимальному значению, поскольку все виды механических потерь, зависящих от скорости роста трещины, обращаются в пуль. Характеристическая энергия разрущения Ок, отвечающая пороговому напряжению Гриффита Оо (см. гл. 4), соответствует пороговой величине удельной работы разрушения Wts При удельной работе разрущения W[c.217]

Смотреть страницы где упоминается термин Пороговое напряжение Гриффит: [c.179] [c.179] [c.179] [c.180] [c.290]

Прочность и механика разрушения полимеров (1984) -- [ c.179 ]

ПОИСК

Справочник химика 21

Химия и химическая технология