Cтраница 1
![]() |
Вид поверхности разрушения разорванных образцов при различных механизмах разрушения. [1] |
Внешний вид поверхности разрушения также указывает на различия между хрупким и пластическим разрушением. Это видно из рис. 12.1. К сожалению, современное состояние наших знаний о характере распространения трещин недостаточно, чтобы трактовать эти различия с позиций более глубоких, чем на основе чисто эмпирического описания. [2]
Внешний вид поверхности разрушения в полпкристаллических хрупких материалах при разрушении путем сдвига часто противопоставлялся виду этой поверхности при разрушении путем отрыва. В первом случае она обычно представляется покрытой обломками отделившихся частиц и только в отдельных своих частях кажется полированной, тогда как во втором случае она имеет совершенно гладкий вид. В связи с только что приведенными соображениями нужно, однако, заметить, что эти заключения, возможно, следует считать случайными. Условия на поверхности разрушения, наклоненной под определенным углом относительно главных направлений о1 и а3, зависят от одного важного обстоятельства, которому не придавалось значения, а именно от того, действует ли но этой поверхности сжи-мающее или растягивающее нормальное напряжение. [3]
![]() |
Зависимость предела прочности мягкой стали от логарифма площади сечения образца при различных температурах. [4] |
Определение хрупкого разрушения по признаку внешнего вида поверхности разрушения может быть необъективным. Получение объективных результатов в этом случае было бы возможно только на основании детального фрактографического анализа поверхности-излома. Нижняя огибающая рассматриваемого семейства кривых характеризует зависимость температуры, при которой имеет место остановка развития трещины, при соответствующем напряжении. Наличие такой температуры отражает тот факт, что даже острая и длинная трещина, образовавшаяся, например, при ударе в области низких температур, приостанавливает свое развитие при переходе температуры образца в область высоких температур. [5]
Возрастание энергии разрушения сопровождается интенсивным изменением внешнего вида поверхности разрушения. Начальная стадия роста трещины соответствует гладкой, зеркальной поверхности разрушения. [6]
Многие параметры, которые сказываются на внешнем виде поверхности разрушения, влияют также на энергию распространения8 трещин, и эти эффекты взаимосвязаны между собой. Например, на рис. 10 - 14 показаны поверхности разрушения образцов полиметилметакрилата с различными молекулярными весами. На рис. 14 не видны явные параболы, незаметны следы прерывистого разрыва, типичного для хрупкого разрушения материала 1с небольшим поглощением энергии. На рис. 13 видны нечеткие следы парабол, которые становятся более отчетливыми на рис. 12, что является признаком значительной затраты энергии на распространение трещин. Большое количество мелких парабол может быть обусловлено концентрацией дефектов на большом числе относительно коротких молекулярных цепей. [7]
Расхождение между теоретическими и экспериментальными величинами поверхностной энергии разрушения и внешний вид поверхностей разрушения приводит к выводу, что материал под влиянием локального напряжения при вершине трещины ведет себя как пластичный, а не хрупкий, несмотря на то, что макроскопические свойства материала характеризуют его как хрупкий, по крайней мере в соответствии с критериями, рассмотренными выше. [8]
Физическое состояние полимера при определенных условиях разрушения оказывает сильное влияние на внешний вид поверхности разрушения, при этом изменения химической структуры аморфного полимера могут влиять на его физическое состояние. [9]
Процессы, происходящие при разрушении твердых тел, находят отражение во внешнем виде поверхности разрушения. [10]
Параметры, которые влияют на механические свойства полимеров, влияют также и на внешний вид поверхности разрушения. К ним относятся: скорость нагружения, молекулярный вес, температура, ориентация и вид нагружения. Изменяя эти параметры, можно получить совершенно одинаковые поверхности разрушения на двух материалах, имеющих различное химическое строение. [11]
![]() |
Поверхность разрушения ( Х50 надрезанной в центре пластины термореактивного полимера CR-39 ( аллилди-гликолькарбонат. [12] |
Как было показано выше ( см. рис. 15 и 16), по мере того, как с возрастанием температуры полимер переходит из стеклообразного состояния в кожеподобное, тип разрушения изменяется - от хрупкого постепенно переходит к пластическому. Это приводит к изменению внешнего вида поверхности разрушения. [13]
Наиболее простое определение понятий о хрупкости материала следует из рассмотрения кривых напряжение-деформация. Различие между хрупким и пластическим разрушением проявляется также в количестве энергии, диссипируемой при разрушении, и в природе поверхности разрушения. Внешний вид поверхности разрушения также указывает на различия между хрупким и пластическим разрушениями и является важным фактором эмпирического описания указанных явлений. [14]
Традиционные инженерные расчеты на прочность деталей машин и элементов конструкций при однократном нагружении основаны, с одной стороны, на номинальных напряжениях, определяемых по формулам сопротивления материалов, теории упругости и пластичности, теории пластин и оболочек и, с другой стороны, на характеристиках прочности материалов при однократном нагружении. Каждый из этих видов разрушения существенно отличается по уровню номинальных и местных разрушающих напряжений и деформаций, скоростям развития трещин и времени живучести деталей с трещинами, внешнему виду поверхностей разрушения. Применительно к этим видам разрушения выбирают те или иные критерии разрушения из трех основных групп - силовых, деформационных и энергетических. [15]