Теория - гриффит
Cтраница 2
В простейшей форме теория Гриффита пренебрегает каким-либо вкладом в энергетический баланс за счет кинетической энергии, связанной с движением трещины. Поэтому многие исследователи считали, что изучение хрупкого разрушения стеклообразных полимеров должно оказаться наиболее успешным, если принять меры для обеспечения столь малой скорости роста трещины, чтобы рассеивалось минимальное количество энергии. С учетом этого Бенбоу и Рэслер [8] предложили методику разрушения, согласно которой плоские полоски полимера раскалывались по длине при постепенном распространении трещины вплоть до середины образца. [16]
В монографиях [1.3, 3.32] теория Гриффита была рассмотрена критически. [17]
 |
Схема, поясняющая термофлуктуационный разрыв химических связей. [18] |
В соответствии с теорией Гриффита рост трещин в полимере начинается тогда, когда напряжение достигнет критического значения. Наличие перенапряжений в вершине трещины принципиально картины не меняет. Опыт показывает, что для разрушения не всегда необходимо достигнуть критического значения напряжения. Доска, перекинутая через ручей, может долго служить в качестве мостков, но в какой-то момент разрушится, хотя нагрузка в этот момент не превышала обычную; паровой котел, работающий под давлением, может работать годами и наконец лопнуть, хотя давление в нем не превысит регламентированного техническими условиями. Мы делаем вывод, что материал, в частности полимерный, можно охарактеризовать не только прочностью в МПа, но и долговечностью - временем, в течение которого он не разрушается под действием заданного напряжения. [19]
При dQ 0 верна теория Гриффита, однако это условие никогда не реализуется, хотя в отдельных случаях dQ может быть малой величиной. [20]
Условию 6Q 0 соответствует теория Гриффита. Однако это условие принципиально не реализуется, хотя в отдельных случаях 6Q может быть величиной очень малой, не равной нулю. [21]
Одно из главных положений теории Гриффита - критический механизм разрушения - не выдерживает экспериментальной проверки. Сначала единичные 3 - 8, а потом систематические 9 - 23 опыты показали, что твердое тело может разрушаться не только при напряжениях, соответствующих критическим, но и при значительно меньших напряжениях. Для разрушения полимерных материалов совсем не обязательно доводить напряжение до так называемого предела прочности. [22]
Отсюда следует, что GG и теория Гриффита не имеют отношения к критерию разрушения и к критическому напряжению ктк. Тф в долговечность и определяет его границы ( GO, щ) При Т - ИЗ напряжение 0ф - Нсгк. Механический подход дает атермический вклад тк в долговечность т ф Тк и методы расчета концентрации напряжения ( или локальных напряжений) в вершинах микротрещин, ответственных за разрушение. При переходе к бездефектным ( высокопрочным) материалам, имеющим микронеоднородную Структуру и перенапряженные цепи, уравнение долговечности переходит в известное уравнение Журкова. [23]
Принципиальны, однако, два недостатка теории Гриффита, не указанные им самим и его последователями. Теория Гриффита не объясняет временную зависимость прочности, в связи с чем она неоднократно подвергалась критике. При достаточно низких температурах теория Гриффита до некоторой степени физически оправдана, так как временная зависимость прочности твердых тел при очень низких температурах слабо выражена, а свободная поверхностная энергия совпадает с потенциальной поверхностной энергией. [24]
При dQ Q ( случай, соответствующий теории Гриффита) трещина не должна расти. При разрушении твердых тел обычно возможны несколько типов потерь энергии. [25]
Но следует иметь в виду, что теория Гриффита принадлежит к числу феноменологических теорий, является одним из разделов механики сплошной среды и непосредственно не связана с объяснением физического механизма образования трещин. Величина 6W / 6S в общем случае определяется из решения задачи теории упругости. Что же касается определения функции F, то она должна быть определена из некоторой системы макроэкспериментов. [26]
Их роль в разрушении полимеров наиболее полно рассмотрена в теории Гриффита, в основе которой лежат следующие положения. [27]
Можно наметить одно возможное объяснение этого различия, следующее из теории Гриффита: наличие дефектов, ответственных за разрыв. Общее объяснение обоих эффектов может состоять в том, что только малая доля молекулярных цепей несет приложенную нагрузку. [28]
В последнее время многие исследователи используют в качестве отправной точки теорию Гриффита. [30]
Страницы: 1 2 3 4