Информация, оборудование, промышленность

Классификация трещин

Высота потенциального барьера и определение условий, при которых он может быть преодолен за реальные времена, зависят от микроскопического механизма атомных перестроек, приводящих к разрыву. Переход от неразорванного в разорванное состояние часто может быть осуществлен несколькими конкурирующими способами. Рассмотрение возможных механизмов атомных перестроек, их сравнение и расчеты скоростей перехода являются одной из основных задач физики разрушения.

Напомним, что в металлах между собой взаимодействуют большие группы атомов одновременно и там нельзя говорить о разрыве отдельных межатомных связей. Поэтому элементарная перестройка, приводящая к разрывам, по необходимости является коллективным процессом, охватывающим одновременно несколько десятков атомов. При этом она не может быть простым разделением группы атомов на две части, так как энергия активации будет слишком велика эВ; такую энергию невозможно получить за счет тепловых флуктуации.

Интересное по этой теме

Таким образом, силовой критерий является достаточным, а энергетический - необходимым.

3. Пластическая деформация и разрушение

В чистом виде подход Гриффитса применим только к абсолютно хрупкому телу. В большинстве реальных твердых тел, особенно в металлах, пластическая деформация начинается при сравнительно низких напряжениях, гораздо ниже предела теоретической прочности. Поэтому в местах с повышенными напряжениями (например, у вершины трещины) пластическая деформация может начаться раньше разрушения и существенно изменить его характер. Далее будет показано, что пластическая деформация, протекающая под действием локальных напряжений, всегда их размазывает - уменьшает около самого концентратора и увеличивает в его окрестности.

Но возможно и противоположное влияние пластической деформации на разрушение. Микропластическая деформация неоднородна по самой своей природе. Мы увидим, что всякая неоднородность пластической деформации создает новые концентраторы напряжения. Поэтому влияние пластической деформации на разрушение двойственно во-первых, хаотичность и неоднородность микропластической деформации все время создает концентраторы напряжений, чем способствует разрушению, во-вторых, направленная микропластическая деформация около уже существующих концентраторов напряжения уменьшает их и тормозит разрушение.

Разместить статью