ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вязкость скольжения. Энергия адгезии из "Механика разрушения композитных материалов " Требуется найти длину трещины поперечного сдвига 21 в зависимости от раскрытия трещины отрьша 2uq. [c.42] Формула (3.12) может служить для определения константы Кцс по замеряемым в опыте величинам l,Uo,iJi,TsiA к в момент начала движения трещины скольжения. На одном и том же образце можно получить несколько точек, отвечающих разным величинам I и Uq. [c.44] Проверка показывает, что на трещине скольжения при = 0, л / напряжение Оу - сжимающее (Оу 0), а напряжение - растягивающее 0). [c.44] Наиболее надежным методом изучения энергии адгезии является применение в опыте образцов специальной формы с искусственными трещинами, для которых величину можно теоретически определить для твердого тела с любыми реологическими свойствами. Этот метод является естественным обобщением подхода 1 на неоднородные тела. [c.44] Рассмотрим несколько примеров. [c.44] Здесь обозначения аналогичны принятым в формуле (1.7) с учетом того, что направление роста трещины в рассматриваемых ниже случаях совпадает с направлением оси х. [c.45] Нетрудно показать, что равенство (3.17) справедливо для выбранного контура 2 вследствие условий = О, [а/у rij] = О и [щ х] = О на границе раздела сред при = О, дс 0. Следовательно,уравнение(3.17)справедливо также для неоднородных сред, если границы раздела различных сред параллельны оси X. Это обобщение будет применяться в дальнейшем з напоминаний. [c.45] Будем считать для простоты, что при дс материал полосы находится в упругом квазистатическом состоянии, т.е. [c.46] В этой задаче вычисления были проведены подробно, в нижеследующих — аналогичные вычисления будут опущены. [c.47] сказанное в предьщущей задаче относительно энергии адгезии и вязкости скольжения, справедливо также в данном сл)Д1ае. Если энергия адгезии или вязкость скольжения данной пары уже известны, то фор мула (3.24) позволяет определить предельное значение силы, скалывающей выступ. [c.47] Величину Гоо достаточно легко найти из решения конкретной внешней задачи, если предположить, что материал 3 находится в упругом состоянии. [c.48] Действительно, возьмем любое тело или образец (например, конфигу-раций, приведенных в Приложении к книге [1]) из какого-либо достаточно хрупкого материала 3 с тем отличием, что в нем трещина с обеих сторон заключена в тонкие слои из двух материалов i и 2, составляющих испытуемую адгезионную пару. Длина трещины и вообще любой характерный размер образца гораздо больше толщины инородных слоев. При таких условиях коэффициенты интенсивности, характеризующие упругое поле на расстояниях от вершины трещины, больших по сравнению с толщиной полосы (но малых.по сравнению с длиной трещины), на основании принципа микроскопа равны коэффициентам интенсивности в соответствующем всюду однородном теле. Величина Г определяется по известным коэффициентам интенсивности при помоШи обобщенных формул Ирвина (см., например, формулы (1.26), (1.27), (2.29), (2.47) и др. [1]). [c.48] Таким же образом можно определять энергию и вязкость резрушения однородного материала 2 на тонких слоях, впаянных в другой, более хрупкий, материал 3 (см. рис. 23, 5 и в, на последнем изображена одна из возможных схем испытания). Для обеспечения прямолинейного роста трещины на образцах можно делать боковые просечки и фиксировать при этом лишь момент начального продвижения фронта в центральной части (например, по скачку на диаграммах Р -м или при помощи акустич кой техники). [c.48] Соотношение (3.25) справедливо также для случая другой типичной ситуации в композитах, когда трещина на границе двух сред отходит в одну из сред и распространяется в однородном материале параллельно границе раздела на некотором малом расстоянии от нее (см., например, обзор By в пятом томе издания [11]). В этом случае величина Г соответствует хрупкой трещине на границе сред. [c.49] Модифицированная задача Келли. Пусть полоса толщины h из материала 1 погружена в бесконечное пространство из материала 2 (рис. 24, а). На границе сред при х 0 имеется две одинаковых полубесконечных открытых трещины или трещины скольжения, на которых касательное напряжение равно нулю. Полоса между трещинами растягивается продольной силой Р в направлении, противоположном оси х. [c.49] Теперь предположим, что в тонкой пленке произошел случайно сквозной разрыв (при X - - 0). Допустим также, что на границе раздела при X 0 имеется трещина технологического или эксплуатационного происхождения (рис. 25, а). Спрашивается, будет ли она расти под действием рабочей деформации детали Следует отметить, что допущение о полубеско-нечности трещины не является сколь-нибудь существенным ограничением такая ситуация на основании принципа микроскопа возникает каждый раз, когда характерный размер произвольной трещины в плане значительно больше толщины слоя. [c.51] Вернуться к основной статье