Плотность энергии образования свободной поверхности тела

На рис. 12.14 изображен кончик трещины, где для наглядности связь на отрыв между продолжениями берегов трещины осуществлена с помощью условных связей, моделирующих межатомные силы взаимодействия реального тела. Для того чтобы трещина смогла продвинуться на dZ, эти связи на длине dZ должны быть разрушены, для чего надо затратить определенную работу d . Гриффитс представил эту работу в виде произведения d = 27dZ-l, где у— плотность энергии образования свободной поверхности тела 2dM —площадь добавочной свободной поверхности у двух берегов подросшей трещины (размер, перпендикулярный чертежу, принят равным единице). Таким образом, по Гриффитсу, 7 — это константа материала, характеризующая удельную работу разрушения межатомных связей при отрыве. В общем случае напишем для приращения работы разрушения выражение [c.384]

Ко времени выполнения исследований А. Гриффитса уже были известны работы по оценке теоретической прочности твердых тел 1233]. Расхождение между теоретической прочностью, которая по грубым оценкам составляет О, , и наблюдаемой на практике в десятки и сотни раз меньшей реальной прочности не находило научного объяснения. Проводя опыты по определению прочности стеклянных волокрн, А. Гриффитс пришел к выводу, что причиной низкой реальной прочности твердых тел является наличие в них мелких дефектов типа трещин, которые являются концентраторами напряжений. Он предположил, что для образования новых поверхностей в твердом теле, в частности для продвижения трещины, требуется затратить некоторое количество энергии П с плотностью 7, где под понималась энергия, йеобходимая для создания единицы новой свободной поверхности. Эта энергия по своей физической природе аналогична энергии поверхностного натяжения в жидкости. Величина. 7 принималась постоянной для данного материала. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...