Атермическое разрушение

Критическое напряжение как верхняя граница уравнения долговечности ф Атермический механизм разрушения ф Кинетика трещины при атермическом разрушении [c.306]

Кинетика трещины ари атермическом разрушении [c.308]

Расчет долговечности при атермическом разрушении для образца-полоски с краевой микротрещиной Zo- L приводит к уравнению (/о О) [c.309]

Измерения долговечности при атермическом разрушении были проведены [c.310]

На диаграмме а—/о (рис. 11.11) можно выделить три характерные области безопасную, в которой разрушения образца не происходит (/) область термофлуктуационного разрушения, при котором начальная микротрещина начинает расти со всевозрастающей скоростью (//), и область атермического разрушения образца с постоянной скоростью (///). [c.312]

В процессе разрушения в зависимости от характера приложенной нагрузки точка на диаграмме, описывающая испытание, может переходить из области в область. Если начальная точка попадает в область II, то для такого вида разрушения характерна временная зависимость прочности от приложенного напряжения и длины начальной микротрещины. Если начальная точка попадает в область атермического разрушения III, то временная зависимость прочности практически не наблюдается и разрушение образца происходит катастрофически за малый промежуток времени, практически не зависящий от приложенного напряжения. Очень важно то обстоятельство, что безопасное напряжение ао практически не зависит от температуры, так как свободная поверхностная энергия и [c.312]

Диаграмма а—/о представляет большой практический интерес, так как наглядно определяет границы существования прочностных состояний данного материала. Ниже кривой 1 (см. рис. 6.19) располагается о.бласть безопасных напряжений и безопасных микротрещин — разрушения не происходит и т = оо (область 1). Выше этой кривой и ниже кривой 4 (переходного напряжения 0ф,) находится область термофлуктуационного разрушения П, где начальная микротрещина растет с увеличением о со все возрастающей стартовой скоростью. Выше кривой 4 лежит область атермического разрушения ill. [c.180]

Гд — верхняя температура атермического разрушения [c.194]

Необходимо внести еще одно уточнение в механизм разрушения твердых тел. В момент, когда среднее растягивающее напряжение в образце достигает значения а , перенапряжение у вершины микротрещины о достигает критического значения а . Между тем все исследователи, начиная с Гриффита, отождествляют два разных понятия теоретическую прочность и критическое перенапряжение в вершине микротрещины. Такое отождествление неверно, так как атермическое разрушение наблюдается при достижении максимума квазиупругой силы в сложнонапряженном состоянии у вершины микротрещины. Эта величина и называется критическим перенапряжением а [235]. В отличие от теоретической прочности, являющейся константой материала (при данном простом виде напряженного состояния), критическое перенапряжение может меняться в зависимости от величины и формы микротрещины и упругих свойств материала. [c.95]

Эти потери рассмотрены Моттом и Бейтесоном, а расчет долговечности при атермическом разрушении приведен в [5]. Стартовая скорость трещины иа в атермических условиях разрушения [c.308]

Таким образом, как термодинамический, так и кинетический подходы к процессу разрушения и термофлуктуационная теория прочности хрупких твердых тел приводят к выводу о сушествова-нии безопасного напряжения, для расчета которого при одноосном растяжении предложены уравнения (11.42) и (11.43), а для сложнонапряженного состояния — уравнение (11.44), а также к диаграмме механизмов разрушения, показанной на рис. 11.11, где приводятся границы существования безопасных напряжений, термофлуктуационного и атермического разрушения в зависимости от размеров начальных микротрещин в материале. На основании этих уравнений может быть определен критерий оценки безопасных микротрещин в хрупких твердых телах. Порог разрушения по Гриффиту аа ° соответствует безопасному напряженую оо, а не критическому (Тк, как это считалось до сих пор общепринятым. [c.314]

Мусхелишвили один из первых обратил внимание на сингулярность решения задачи о распределении напряжений в трещине с острой вершиной. Согласно формуле (4.4), при х = 0, т. е. в вершине микротрещины, Оу = оо (рис. 4.15), и, следовательно, трещина при любой нагрузке будет разрушать образец. Опыт, однако, показывает, что трещина будет расти только при значении Оу, большем некоторого порогового значения (безопасного (То при термофлуктуационном разрушении и критического 0,1 при атермическом разрушении). Баренблатт [4.27] устранил это противоречие, учтя молекулярные силы сцепления, действующие между стенками трещины вблизи ее вершины. Эти силы направлены противоположно растяжению. Поэтому вблизи вершины трещины кривая 1 в действительности не идет вверх, а загибается, и в вершине трещины (х=0) напряжение становится равным о. [c.73]

Рис. 6.8. Зависимость локального напряжения о (кривая 1) и предела вынужденной высокоэластичности п вершние краевой трещины при низкой (кривая 2) и более высокой, но ниже Т , (кривая 3) температурах от длины начальной краевой трещины 1а в образце-полоске при заданном растягивающем номинальном напряжении о=соп81 I, И, /// —области хрупкого (го< < ). квазихрупкого и атермического разрушения.

Полная изотерма долговечности, соответствующая зависимости IgT от напряжения растяжения ст во всем интервале ст от О до оо (при 7 = onst), может быть получена из уравнения (6.15). Уже было выяснено, что теория в области малых ст дает следующие результаты. Полимер в условиях отсутствия воздействия химически и физически активных сред и в условиях стабильности структуры при значениях о от О до безопасного напряжения Сто характеризуется долговечностью т=ос. При ст>- СТо происходит резкий спад долговечности и выход на интерполяционное уравнение долговечности (6,19). При приближении ст к критическому напряжению Ок происходит переход к атермическому разрушению полимера. [c.176]

Качественная трактовка этого явления в рамках механизма атермического разрушения следует из того, что при температуре перехода наблюдается максимум механических потерь. Так как при этом для разрушения требуется максимальная энергия, то максимуму потерь соответствует и максимальное разрывное напряжение. При увеличении скорости растяжения до 5,2-10 мм/с температура перехода и максимум потерь смещаются до —80 °С. При более высоких температурах (но ниже 0°С) наблюдается скачок прочности при переходе из хрупкого в квазихрупкое состояние. Температура перехода Гхр зависит от скорости растял<ения. Для скорости 2,1мм/с время до разрыва (долговечность) равно 10 с, а для скорости 0,21 мм/с—10 с. Соответствующие этим значениям времена релаксации р-процесса дают температуры перехода Тр, совпадающие со значениями Тхр. [c.204]

Релаксационные процессы в полимерах влияют на процессы разрушения во всех прочностных состояниях, включая и атермический процесс разрушения. В различных температурных областях полимера (см. рис. 7.1) наблюдаются три основных механизма разрушения атермический, термофлуктуационный и релаксационный (см. табл. 7.1). В кристаллических полимерах ниже температуры плавления наблюдаются первые два механизма. При атермическом механизме (область самых низких температур) тепловое движение не может оказать существенного влияния на прочность полимера, так как время ожидания флуктуации Тф превышает время атермического разрушения Тк- Однако слабое тепловое движение в этой области температур приводит к мелкомасштабным релаксационным переходам. Такие переходы характеризуются слабыми максимумами механических и диэлектрических потерь (у- и р-переходы) и вызывают увеличение энергии разрушения и прочности в областях переходов. В наиболее чистом виде термофлуктуационный механизм проявляется в области хрупкого разрушения, хотя н здесь возможны слабые (Y и -переходы, приводящие к неупругим эффектам в концевых зонах микротрещин в отсутствие высокоэластической деформации. Последняя наблюдается в концевых зонах микротрещин при переходе через температуру Тхр и выше, в области квазихрупкого разрушения. В итоте перенапряжения в концевой зоне сильно снижаются, но термофлуктуационный механизм разрушения остается тем же, что и при хрупком разрыве. [c.240]