Статистическая природа - прочность
Cтраница 2
Из приведенных данных можно сделать вывод, что масштабный эффект в полимерах и клеевых соединениях определяется не только статистической природой прочности и структурой граничных слоев. [16]
В то же время для хаотически армированных композитов точное решение поставленной задачи вряд ли оправдано из-за существенного колебания их механических характеристик, обусловленного статистической природой прочности этих материалов, и чрезмерно большого объема вычислений. [17]
При экспериментальном определении прочности полимеров всегда наблюдается разброс получаемых значений. Этот разброс является следствием статистической природы прочности. В разных образцах имеются различные наборы микродефектов, наиболее опасный из которых в большинстве случаев определяет прочность образца. Поэтому для характеристики прочности материала, из которого изготовлен образец, необходимо прибегать к стати-стической обработке экспериментальных данных. Разброс значений прочности может служить указанием на неоднородность продукта, а количественная оценка разброса этих данных может явиться количественной оценкой неоднородности. С этой точки зрения весьма плодотворными оказываются теории, основанные на статистических законах появления повреждений. [18]
В работе [2] изучены и критически оценены три возможных вида разрушения композита при растяжении: путем распространения: л рещины в матрице от разрыва волокна вследствие накопления повреждений и от разрыва слабейшего звена. Там же исследовано влияние масштабного эффекта и статистической природы прочности волокон на прочность композита. [19]
В работе [2] изучены и критически оценены три возможных вида разрушения композита при растяжении: путем распространения трещины в матрице от разрыва волокна вследствие накопления повреждений и от разрыва слабейшего звена. Там же исследовано влияние масштабного эффекта и статистической природы прочности волокон на прочность композита. [20]
В заключение приведем данные о влиянии масштабного фактора при определении прочности клеевых соединений. Известно, что с увеличением геометрических размеров прочность материалов уменьшается, что связано со статистической природой прочности. Оказалось, что кроме этого на масштабном факторе отражаются процессы перераспределения напряжений во времени. Оказалось, что изменение площади склеивания в 30 - 60 раз больше снижает прочность и деформативность в тех случаях, когда напряженное состояние более однородно и процессы перераспределения напряжений не могут быть существенны. В более значительной степени эта зависимость проявляется под постоянной нагрузкой. [22]
Существует и другая точка зрения на это явление, объясняющая уменьшение предела прочности при растяжении с увеличением толщины клеевой пленки ростом вероятности наличия наиболее опасных дефектов. Дефекты и трещины в клеевых соединениях являются причиной разрушения их под влиянием нагрузки, причем разрушение происходит по наиболее слабому месту. Эта точка зрения подтверждается статистической природой прочности и наличием масштабного эффекта на самых различных материалах. Об ьяснить большую прочность тонких клеевых прослоек по сравнению с толстыми можно еще одним обстоятельством, которое имеет особое значение в тех случаях, когда клеевые прослойки жестки и неспособны к деформациям. Эго обстоятельство заключается в том, что разрушение клеевых прослоек часто происходит не столько под действием сил, направленных под прямым углом к поверхности, сколько под действием сил тангенциальных, направленных параллельно поверхности. [23]
Это уравнение, хотя и хорошо согласуется с экспериментальными результатами, не учитывает отдельно эффекта размера частиц. Оно было получено с учетом только длины скопления дислокаций, которая была принята равной расстоянию между ближайшими соседними частицами. То, что подразумевается под статистической природой прочности частиц, будет обсуждено ниже в связи с прочностью агрегатов. [24]
В начальный момент времени т 5 гфо С1, а затем я з увеличивается, достигая критического значения я зк, при котором наступает разрыв. Эти представления близки к представлениям Журкова ( см, гл. Следует отметить, что для хрупкого разрушения такой механизм маловероятен, так как согласно статистической природе прочности в материале имеется наиболее опасная микротрещина, которая и будет играть определяющую роль в разрыве. [25]
 |
Кривые распределения.| Схема установки для измерения долговечности. [26] |
Эти положения статистической теории прочности хорошо согласуются с опытом не только при хрупком разрушении, но и при разрушении тел в высокоэластическом состоянии. В этом случае при действии напряжения на тело вначале происходит эластическая деформация его, сопровождающаяся перестройкой структурных элементов и рассасыванием напряжения. Затем, когда скорость релаксационных процессов становится меньше скорости действия нагрузки, в более слабых местах ( различного рода неоднородности) возникает перенапряжение и тело разрушается. Такой характер разрушения материалов обусловливает большой разброс экспериментальных данных, в чем и проявляется статистическая природа прочности. [27]
Высокая прочность современных волокнистых композитов в направлении армирования хорошо известна и широко используется. Однако существует ряд методов, учитывающих отдельные важные аспекты процесса разрушения, на основании которых можно создать рациональную теорию разрушения композитов при растяжении в направлении волокон. При вычислении этим методом прочности композита с хрупкими волокнами возможны ошибки, связанные со статистической природой прочности волокон и с эффектами, возникающими из-за значительного различия в модулях упругости волокон и матрицы. [28]
Высокая прочность современных волокнистых композитов в направлении армирования хорошо известна и, широко используется. Однако существует ряд методов, учитывающих отдельные - важнэде аспекты процесса разрушения, на основании которых можно создать рдциораль-ную теорию разрушения композитов при растяжении в направлении волокон. Прц вычислении этим методом прочности композита с хрупкими волокнами возможны ошибки, связанные со статистической природой прочности волокон и с эффектами, возникающими из-за значительного различия в модулях упругости волокон и матрицы. [29]
В этой главе будет кратко изложена статистическая теория прочности, дающая объяснение двум фундаментальным фактам, связанным со структурной неоднородностью и дефектностью твердых тел: 1) разброса данных испытаний для одного и того же материала; 2) масштабного эффекта прочности. Однако рассмотрение этих вопросов не является основной целью этой главы. Статистическая теория прочности [1.3, 6.46, 8.1-8.11] обычно использует модель твердого тела с одним типом дефектов, случайно распределенных по размерам и степени опасности. Но в монографии [1.3] и предыдущих публикациях показано, что кривые распределения для неорганического стекла и особенно стеклянных волокон полимодальны. Самые последние исследования показали, что полимодальность присуща также полимерным волокнам и пленкам. Из этого следует дискретность прочности полимерных материалов. Основное внимание будет уделено этим результатам, но вначале кратко остановимся на статистической природе прочности твердых тел. [30]
Страницы: 1 2