Cтраница 1
Атермический механизм четко наблюдается в неорганических стеклах, температура хрупкости которых находится при очень высоких температурах. [1]
С уменьшением температуры атермический механизм развития усталостной трещины играет все большую роль по сравнению с термоактнвационными механизмами. Начиная с некоторой критической температуры, он определяет скорость суммарного процесса роста усталостной трещины. При температуре ниже некоторой критической скорость роста усталостной трещины не зависит от внешней среды. [2]
Зависимость скорости роста микротрещин при атермическом механизме от напряжения должна приводить к временной зависимости прочности. [3]
![]() |
Молекулярная модель микротрещины в хрупком материале. [4] |
Бездефектные неорганические стекла при низких температурах испытывают фононный атермический механизм ( вместо гриффи-товского механизма), а в области температур, где тепловые флюктуации определяют долговечность материала, термофлюктуацион-но-фононный механизм разрушения. [5]
Следовательно, вблизи а ак и при больших напряжениях разрушение происходит по атермическому механизму. Величина 0К от температуры зависит слабо, так как VK слабо зависит от температуры, как и модуль упругости твердого тела. [6]
![]() |
Схема прочностных. [7] |
При заданных e const и t const в общем случае ( crjaK) атермический механизм постепенно переходит в термофлуктуационный хрупкий ( область / /), при котором трещины растут при напряжениях, меньших критического. В этой области действие термофлуктуационного механизма почти не осложнено релаксационными процессами. Механические потери, которые здесь наблюдаются-динамические ( второго вида) и поверхностные ( третьего вида) - не имеют релаксационной природы. В вершине трещины, ответственной за разрушение, возникают практически только упругие деформации. [8]
Этим объясняются взгляды Гриффита, который считал, что хрупкие тела разрушаются по атермическому механизму. [9]
При достаточно низкой температуре или больших скоростях разрушения термофлуктуационный механизм не реализуется и разрушение происходит по атермическому механизму. Чем выше температура, тем интенсивнее проявляется термофлуктуационная природа прочности полимеров. Так, в высокоэластическом состоянии ведущим процессом в разрушении является не термофлуктуационный разрыв химических связей, а преодоление межмолекулярных сил и процессы релаксации. Это явление подробно рассматривается в следующей главе. [10]
Стеклообразные полимеры при температуре, близкой к О К, находятся в хрупком состоянии и разрушаются по атермическому механизму. Поведение таких материалов описывается теоргей Гриффита. [11]
При скорости деформации, соответствующей скорости звука в твердых полимерах, или долговечности, равной тк, область атермического механизма простирается вплоть до температуры стеклования. [12]
При определенных условиях ( низкие температуры, большие скорости разрушения) тепловые флуктуации не играют существенной роли, и разрыв хрупких тел идет по атермическому механизму. В этом случае только при напряжениях выше критического ( ак) растут микротрещины и твердое тело разрушается. Если пренебречь механическими потерями, то стартовая скорость микротрещин при переходе напряжения через значение 0к сразу становится большой, приблизительно равной скорости распространения поперечных упругих колебаний в твердом теле. [13]
При кратковременных воздействиях или при достаточно низких температурах термофлуктуационный механизм практически не реализуется. В этих условиях при хрупком разрушении проявляется фононный атермический механизм. Под действием напряжения, достигающего при нагружении критического значения ( On), в наиболее слабом месте образуется субмикротрещи-на, становящаяся источником неравновесных фононов. Фононы, достигнув соседних слабых участков структуры, характерных для стекол из-за их микронеоднородной структуры, способствуют образованию на них других субмикротрещин, так как из-за малого различия в прочности слабых мест достаточно небольших воздействий, чтобы в сильно напряженном материале произошло их разрушение. Возникшие новые очаги разрушения воздействуют на другие соседние слабые места структуры, причем каждая субмикротрещина способствует образованию нескольких новых. Таким образом, фононный механизм вызывает цепной процесс разрушения, имеющий характер взрывного. При таком атермическом механизме разрушения, характерном для бездефектных стекловолокон при низких температурах, временная зависимость прочности не наблюдается. [14]
Некоторый разнобой в численных значениях VK ( для ПМ А приводятся данные ук 400 и 700 м / с) может быть объяснен явлением бифуркации ( разветвления) трещины при атермическом механизме разрушения, если учесть, что вторичные трещины имеют меньшую скорость роста. Кроме того, VK зависит от температуры через температурные зависимости ( х и Е, Наиболее отчетливо атермический механизм наблюдается в неорганических стеклах [1.3], температура хрупкости которых лежит в области высоких температур. [15]