Скорость - освобождение - энергия
Cтраница 1
Скорости освобождения энергии показаны в виде семейства кривых, параметром которых является приложенное напряжение о. Рассмотрим теперь поведение такого образца при начальной длине трещины / 3 и, как показано на рис. 1, примем величину R независимой от длины трещины или скорости ее распространения. Для низких напряжений ( о а3) очевидно, что скорость освобождения энергии недостаточна для удовлетворения условию распространения трещины. G C R - Для а а3 скорость освобождения энергии, соответствующая данному напряженному состоянию, превышает скорость Д, необходимую для распространения трещины, и распространение трещины может возобновиться. [1]
Соответствующая этому значению напряжения скорость освобождения энергии равна требуемой скорости, и распровтранение трещины становится возможным. [2]
Коэффициент интенсивности напряжений зависит от скорости освобождения энергии упругой деформации по мере распространения трещины. [3]
В этой работе Блюма и Мардиросяна ( 1960 г.) скорости освобождения энергии в статических условиях определены экспериментально. Более подробные сведения об этом содержатся в их статье. [4]
Возвращаясь к рис. 1, заметим, что точка неустойчивости трещины определяется пересечением скоростей освобождения энергии, соответствующей данному состоянию системы G и необходимой для распространения трещины R. На рис. 1, б эта точка пересечения обозначена а. [5]
Для нечувствительных к скорости материалов, как и для случая, когда происходит изменение характера разрушения, скорость освобождения энергии G всегда меньше скорости, необходимой для распространения трещины. Следовательно, трещина может распространяться только за счет увеличения нагрузки или перемещения захватов. [6]
Английским ученым Гриффитсом высказана идея о том, что трещина, существующая в твердом теле, получает лавинообразное развитие в случае, когда скорость освобождения энергии упругой деформации превосходит прирост поверхностной энергии трещины. [7]
 |
Зависимость между скоростью распространения трещины и распределением напряжений вдоль оси трещины ( Акита и Икеда, 1962 г.| Зависимость шежду ско. [8] |
Акита и Икеда ( 1959, 1962 гг.) также исследовали распространение трещины с постоянной скоростью и дали решения в динамических напряжениях и скоростях освобождения энергии деформации. Их результаты, представленные на рис. 10 и 11, указывают на заметное расхождение с распределением статических напряжений по мере увеличения скорости распространения трещины. [9]
Следует отметить, что основные положения механики линейно-упругого разрушения можно развивать и излагать независимо, используя либо понятие коэффициент интенсивности напряжений К, как это было сделано ранее, либо понятия сила сопротивления увеличению размеров трещины или скорость освобождения энергии деформации G - энергии деформации, освобождаемой при малом приращении длины трещины. Хотя целям и задачам этой книги более соответствует подход, в котором используется понятие коэффициента интенсивности напряжений, в некоторых случаях целесообразнее использовать понятие скорости освобождения энергии деформации. Например, это имеет место в случаях, когда одновременно реализуются различные типы деформирования трещины, при обработке результатов испытаний с заданными перемещениями или при применении некоторых методов механики упру-гопластического разрушения. [10]
Однако, факторы, определяющие, будет ли трещина расти медленно и равномерно или она будет развиваться быстро и неравномерно, лучше всего анализировать на основе энергетических концепций. Но когда скорость освобождения энергии после возникновения трещины и некоторого развития не достаточна для продолжения ее роста, дальнейшее развитие не будет спонтанным, хотя оно может возобновиться в случае возрастания действующей нагрузки. [11]
Внутри этого диапазона минимальная энергия возгорания ( МЭВ) - энергия, которой должен обладать электростатический разряд для того, чтобы воспламенить эту смесь, - в сильной зависимости от концентрации. Минимальная энергия возгорания постоянно оказывалась зависимой от скорости освобождения энергии и, дополнительно, от продолжительности разряда. [12]
HI - S F несущественно отличается от тензора напряжений Эшелби Р - LI - S F. Тензор Р играет главную роль при подсчете скорости освобождения энергии вследствие продвижения края трещины. [13]
Этот интеграл хорошо известен как / - интеграл. Необходимо только подчеркнуть, что в работе Ирвина скорость освобождения энергии вычисляется для заданной траектории распространения трещины ( обычно колли-неарной с начальной трещиной), тогда как для вычисления / - интеграла таких предположений не требуется и, следовательно, он оказывается более пригодным для характеристики сопротивления композитных материалов развитию трещины, где траектория трещины часто недостаточно определена. [14]
Эти смещения используются при некоторых расчетах, связанных со скоростью освобождения энергии. Особый интерес представляет переходная форма - трещина, полученная путем уменьшения ( в пределе до нуля) малой оси эллипса. Именно эта предельная конфигурация позволила Гриффитсу, 7 лет спустя ( 1920, 1924 гг.), получить, теперь ставшее классическим, уравнение энергетического баланса для неустойчивого роста трещины. [15]
Страницы: 1 2