470 — Гипотеза поверхностное — Схемы

Основное предположение линейной механики разрушения состоит в том, что трещина распространяется тогда, когда величина коэффициента интенсивности достигает критического значения, характерного для данного материала. Совершенно эквивалентная формулировка этого предположения состоит н том, что сила G, движущая трещину, превосходит критическое значение — сопротивление распространению трещины. Формула (19.4.4) утверждает эквивалентность двух этих формулировок. Что касается механического содержания принятой гипотезы и всей теории в целом, на этот вопрос можно ответить по-разному, а в рамках формальной теории вообще его можно не ставить. Тем не менее некоторые соображения могут быть высказаны. В оригинальной работе Гриффитса предполагалось, что освобождающаяся при росте трещины упругая энергия расходуется на увеличение поверхностной энергии если есть поверхностная энергия на единицу площади, то сила сопротивления движению трещины G = Анализ Гриффитса в течение долгих лет считался безупречным, хотя в нем содержится некоторый органический дефект. Энергия поверхностного натяжения вводится в уравнения теории как нечто данное и постороннее по отношению к упругому телу. На самом деле, поверхностная энергия есть энергия поверхностного слоя, свойства которого в той или иной мере отличаются от свойств остального материала и при решении задачи теории упругости этот поверхностный слой нужно как-то моделировать. Простейшая схема будет состоять в том, чтобы рассматривать поверхностный слой как бесконечно тонкую пленку с постоянным натяжением 7. Если контур свободного отверстия имеет кривизну, то поверхностное натяжение дает нормальную составляющую силы на контуре. При переходе к разрезу, в вершине которого кривизна становится бесконечно большой, поверхностное натяжение создаст сосредоточенные силы. В результате особенность у кончика трещины оказывается более высокого порядка, а именно, вида 1/г, а не 1/У г. На это обстоятельство было обращено внимание Гудьером, однако полное решение задачи было опубликовано много позже. В связи с этим можно выразить сомнение, связанное с тем, в какой мере пригодно представление о поверхностном натяжении в твердом теле как о натянутой бесконечно тонкой пленке, а особенно в какой мере эта идеализация сохраняет смысл при переходе к пределу, когда отверстие превращается в бесконечно топкий разрез. [c.664]

Одна из гипотез, объясняющих природу абразивно-эрозионного выкрашивания, высказана Л. Б. Эрлихом (1950). Согласно этой гипотезе большинству сопряженных деталей, работающих в условиях контактных нагрузок, присущи определенные характерные черты, а именно кратковременность нагружения отдельных участков рабочих поверхностей, значительные локальные нагрузки, многократноциклическое повторение внешней нагрузки, сравнительно большая масса металла, примыкающая к поверхностным слоям, наличие структурной составляющей в виде белой полоски, не травящейся обычными реактивами и обнаруживаемой лишь в результате металлографического анализа. Л. Б. Эрлих предложил схему, намечающую некоторую последовательность явлений, происходящих в поверхностных слоях работающих деталей. Согласно этой схеме в поверхностном слое возникает сначала мгновенное силовое воздействие, затем контактная нагрузка, далее последовательно-пластическая деформация, температурная вспышка и быстрое охлаждение. Мгно- [c.448]

По мнению Крагельского и Швецовой [51 ], переход от холодного задирания к истиранию может быть также вызван размягчением тонкого поверхностного слоя трущихся деталей под действием тепла трения, с локализацией разрушения материала в этом тонком слое. Эта гипотеза, по-видимому, несовместима с объяснением перехода к истиранию образованием защитных пленок окислов, так как такие пленки не могли бы прочно удерживаться на размягченном металлическом подслое. Однако вполне возможно существование разных механизмов перехода от холодного задирания к истиранию. В одном случае это может быть образование окисных пленок с переходом к окислительному микроизносу, в другом — размягчение поверхностного слоя в области пятен контакта с переходом к истиранию (микроизносу) адгезионного или пластического типа (см. № 4 или № 1 и 2 по схеме на рис. 52). [c.202]

О природе образования соединения в твердом состоянии существует целый ряд гипотез, которые с различной степенью достоверности описывают этот процесс и механизм образования соединения. Например пленочная гипотеза, авторы которой С, Б. Айбиндер и др, утверждают, что все металлы и сплавы обладают одинаковой способностью к схватыванию при сближении чистых поверхностей на расстояния, не превышающие радиус действия межатомных сил. Наблюдающиеся на опыте различия в способности сваривания для различных металлов они объясняют появлением поверхностных пленок, Окисные пленки, препятствующие соединению металлов и сплавов, бывают твердые, хрупкие, вязкие и пластичные. При холодной пластической деформации соединяемых металлов твердые, хрупкие окисные пленки разрушаются, обнажая чистые слои металла, которые, сближаясь между собой на расстояния действия межатомных сил, прочно соединяются. Если же поверхностные пленки пластичны (хотя бы у одного из металлов), то при деформации они растекаются вместе со слоями металла и соединения может не произойти. Однако при определенных схемах деформации роль пленок становится второстепенной. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...