Трещина Гриффитса

Пользуясь решением задачи теории упругости о растяжении плоскости с трещиной, Гриффитс нашел, что этот коэффициент равен п/2. [c.73]

Согласно другому механизму, предложенному Коттреллом, дислокации движутся в двух пересекающихся полосах скольжения, сливаются вдоль линии пересечения и образуют раскалывающую дислокацию (рис. 225,6). В железе этому процессу соответствует дислокационная реакция 0,5а [111]+0,5а [И 1]- -а [001], которая приводит к образованию трещины в плоскости (001), являющейся плоскостью скола. Многократное повторение реакции приводит к слиянию дислокаций а[001], вызывая образование зародышевой трещины Гриффитса. Эта схема не требует наличия барьеров для дислокаций. Дислокации [c.427]

В результате межзеренных смещений на стыке трех зерен образуется микротрещина, которая в дальнейшем может распространяться как трещина Гриффитса. Такой механизм образования зародышевых трещин наблюдается при высокотемпературных длительных испытаниях. [c.429]

Когда микротрещина в процессе своего роста превращается в макротрещину и достигает критического размера, дальнейшее распространение этой трещины происходит уже при сравнительно низких растягивающих напряжениях, величина которых является реальным пределом прочности металлов. Давление а=—1000 МПа приблизительно равно напряжению развития трещины Гриффитса. [c.437]

Таким образом, высокие гидростатические давления не только затрудняют образование трещин Гриффитса [см. формулы (165) и (166)], но и препятствуют их распространению. [c.437]

Период накопления дефектов и пластического разрыхления с образованием микропор и микротрещин — наиболее продолжительный период деформирования до образования трещины Гриффитса критических размеров. Этому периоду соответствует деформация еь Второй период деформирования, связанный с распространением трещины,— менее продолжителен во времени. Он характеризуется величиной eii=8p—61, где ер — деформация в момент разрушения. Распространение трещины Гриффитса происходит с большими скоростями и величина 8ц не успевает накопиться, так что ej>sn и можно принять, что Ер Б1, т. е. деформация разрушения определяется первым периодом. [c.521]

Реальные материалы разрушаются при значительно более низких напряжениях, чем теоретическая прочность на отрыв или на сдвиг. Это снижение прочности материалов обусловлено наличием в реальных телах различного рода дефектов, в том числе и трещин, концентрация напряжений в вершинах которых превосходит теоретическую прочность. Предположение о наличии таких дефектов впервые было сделано Гри итсом [376]. Рассматривая общее изменение энергии тела с увеличением длины трещины, Гриффитс показал, что трещина начинает катастрофически расти при напряжениях, превышающих [c.188]

Трещина Гриффитса при действии внутреннего давления [c.57]

Если разрушение происходит путем развития трещин от разрушенных частиц, неравенства а > Пс и о > сТр одновременно представляют собой условия разрушения, где о — приложенное эффективное растягивающее напряжение. Разрушенные частицы должны быть достаточно большими для того, чтобы действовать как трещины Гриффитса, а расстояние между частицами должно быть достаточно большим для того, чтобы не препятствовать продвижению полос скольжения к трещинам в частицах. Согласно уравнению (20), при Ор > а а прочность определяется размером частиц, и в работе [47] показано, что эта зависимость применима в том случае, когда размер наибольших частиц и расстояние между частицами больше приблизительно 1 мкм. [c.82]

Рис. 8.36. К теории трещин Гриффитса возможные эксперименты по определению величины Гл. И. Седов, Механика сплошной среды, т. 2, Наука , 1970, М.1

Большинство исследователей согласно с тем, что поры в условиях ползучести растут за счет диффузии вакансий и их конденсации на зародышевых микродефектах, а когда микротрещина или пора путем постепенного роста или соединения с соседними становится достаточно большой (чтобы расти как трещина Гриффитса), образец разрушается. [c.399]

При распространении классической трещины Гриффитса (3 = О и т) = 0. [c.179]

Рис. 3.15. Трещина Гриффитса и энергия И7, требуемая для распространения трещины (с — половина длины трещины). (Из работы [17].) / — энергия, требуемая для образования новой поверхности разрушения 2 — энергия деформации, высвобождающаяся при изменении длины 3 — энергия W, требуемая для распространения трещины 4 —в этом диапазоне значений с требуется энергия 5 — в этом диапазоне значений с высвобождается энергия.

Рис. 47. Конфигурация трещины Гриффитса длиной 2а

Рис. 50. Изменения / (а) и С и V (б) с длиной трещины а (а — критическая длина трещины Гриффитса)

Значение kp было исследовано Стро [18, 19]. Он предположил, что дислокации, скопившиеся в вершине полосы скольжения образуют зародыш трещины, и рассчитал величину локального растягивающего напряжения оее, необходимого для развития этих зародышей в трещины Гриффитса. Направление максимальных напряжений составляет угол 70,5 с полосой скольжения. Эта модель представлена на рис. 103, в. Для учета роли сдвиговых и неоднородных напряжений в процессе роста трещины в работе [20 ] были проведены некоторые изменения оригинальной теории Стро. С учетом поправок условия Стро, при которых зародыш трещины будет расти, можно записать [20] [c.180]

Следовательно, трещина Гриффитса имеет форму сплюснутого эллипса. [c.140]

Так как величина К отвечает трещине Гриффитса длины 2 1+ m)R, при помощи (5.79) да-ходим [c.253]

В частности, при а = О (трещина Гриффитса) получим [c.524]

Трещина Гриффитса. Исследуем бесконечную плоскость с прямолинейной трещиной вдоль оси х при у = О, х < I. Плоскость нагружена в направлении оси у напряжением сг , равным р вдалеке от трещины. В этом случае имеем [c.191]

Модифицированная трещина Гриффитса. Исследуем теперь более общий случай, когда при варьировании длины трещины одновременно изменяется и приложенная нагрузка р. В этом случае имеем [173 [c.192]

W —энергия, расходующаяся на движение трещины. Гриффитс выразил dV/dl через напряжение [c.16]

В рассматриваемой задаче не существует какой-либо обнаруживаемой макроскопической трещины. Разрушение возникает где-нибудь в напряженной области в результате слияния беспорядочно ориентированных трещин Гриффитса, образованных, например, границами зерен и т. д. Чтобы определить неизвестное положение области, где зарождается разрушение, а также рост зоны микроповреждений, требуется исследовать поле напряжений, для чего наиболее удобным оказывается расчет поля напряжений методом интегральных уравнений. Теория, описывающая зарождение разрушения и рост области повреждений, дана в работах (10, 11]. [c.153]

Механическая прочность стекла- зависят не столько от его химического состава, сколько от состояния поверхности. Теоретическая прочность стекла, рассчитанная исходя иэ прочности связи Si—О. составляет 10 000— 20 ООО МПа, реальная прочность технических стекол при растяжении чрезвычайно низка — 20—50 МПа. Подобное снижение прочности стекла обусловлено наличием на его поверхности большого количества микродефектов (трещин Гриффитса), являющихся концентраторами напряжений. Удаление дефектного поверхностного слоя (путем травления в НР) приводит к увеличению прочности — до 500 МПа [c.188]

Значительное рассеяние значений предела прочности при разрушении стекла, кварца и других хрупких материалов, а также масштабный эффект — явление увеличения среднего значения предела прочности образцов с уменьшением их размеров, были обнаружены сначала экспериментально. А. П. Александров и С. Н. Журков [1] сформулировали некоторые положения теории прочности хрупких тел. Исходным пунктом построения этой теории является понятие неоднородности, под которой понимают отклонение от правильной структуры материала, например, трещины Гриффитса (см. гл. 4). Неоднородности различают по степени их опасности — чем опаснее неоднородность, тем сильнее она снижает прочность образца. Разброс значений прочности в образцах одного и того же размера рассматривали как свидетельство того, что существует набор различных неоднородностей, причем чем опаснее неоднородности, тем меньше их в единице объема. При изготовлении образца поверхностные неоднородности из-за разного рода химических воздействий среды делаются опаснее внутренних и разрыв начинается с наиболее опасной поверхностной неоднородности. При уменьшении размеров образца вероятность наличия более опасной неоднородности уменьшается, что и приводит к возрастанию среднего значения прочности, стремящемуся к своему теоретическому значению (значению прочности для материала с совершенным строением). Эти положения подтверждаются экспериментальными данными для кварца, приведенными в табл. 12.3 [1]. [c.392]

Заметим, что под элементом объема в работах [9, 31] понимается бесконечно малый объем, окружающий трещину Гриффитса. [c.395]

Рис. 85. Трещина Гриффитса как группа нагроможденных дислокаций, восходящих перпендикулярно их вектору Бюргерса Ь.

Нужно отметить также, что как в плоском, так и в пространственном случае с помощью интегральных преобразований может быть найдено решение смешанной граничной задачи, напрнмер задачи о действии штампа или общей контактной задачи. Способ здесь в общем случае является очень сложным, так как формулировка граничных условий приводит к так называемым парным интегральным уравнениям, решение которых (если его вообще удается получить в замкнутой форме) не всегда просто. Следует также назвать в качестве важного еще так называемый метод Винера — Хопфа [В43]. Интегральные преобразования позволяют также получить решения элементарных задач теории трещин, которые лежат в основе линейной механики разрушения для плоского и пространственного случаев [ВЗО] (так называемых трещин Гриффитса, или дискообразных трещин). [c.127]

Напряжения и перемещения для трещины Гриффитса. [c.253]

В качестве модели при изучении устойчивого поведения единичной трещины А. Гриффитс положил в основу вырожденное эллиптическое отверстие с исчезающе малой полуосью (рис. 8.36). Такую конфигурацию трещины в бесконечной пластине сегодня называют трещиной Гриффитса. Речь идет о разрезе в плоскости 2, в котором концы трещины при X — а являются особыми точками решения. [c.253]

Рис. 8.36. Бесконечная пластина с трещиной длиной 2а при одноосном растяжении (трещина Гриффитса).

Напряжения в случае трещины Гриффитса можно очень легко вычислить по формулам Колосова. Для приложений механики разрушения прежде всего важны напряжения вдоль оси л (в вершине треш,ины). При этом г/ = 0, г = г = х и тогда получают [c.254]

Отсюда для трещины Гриффитса при одноосном (а также при всестороннем) растяжении получим [c.255]

Такие решения для трещины Гриффитса с помощью интегральных преобразований впервые были получены И. Снеддоном и Г. Эллиотом в 1946 г. Решение Снеддона [71] относилось к трещине Гриффитса, нагруженной постоянным внутренним давлением оно было распространено на случай переменного внутреннего давления Снеддоном и Эллиотом [72]. [c.262]

В соответствии с вышеизложенным считают, что степень деформации, которую претерпел элементарный объем в окрестности материальной точки к моменту предельного разрыхления и начала образования трещины Гриффитса критического размера, равна Лр. Приращение дефектности металла difii будет тем больше, чем больше приращение деформации dA Hdr и меньше величина Лр, и, таким образом, [c.521]

Процесс разрушения конструкционных материалов при повторных нагружениях (усталость) обычно разбивают на три этана зарождение микротреш,ины, медленный рост микротрев],ины да размера трещины Гриффитса и, наконец, быстрое распространение трещины до катастрофического разрушения. Обычно полагают, что большая часть времени жизни конструкции приходится на второй этап квазиравновесного медленного роста трещины. Следовательно, уяснение и описание медленного роста трещины, при повторных нагружениях будет способствовать более надежному предсказанию времени жизни конструкции. Предыдущие исследователи пытались охарактеризовать второй этап роста трещины на основе концепции предельной деформации [26] или постоянства энергии [9, 41, 47]. Проведенные исследования были ограничены статистически однородными изотропными материалами. Используя результаты физических исследований и математическую модель, описанную в предыдущем разделе, эти подходы можно распространить и на случай композиционных материалов. [c.249]

Соотношение (3.13) называется критерием самопроизвольного распространения трещины Гриффитса — Ирвина — Орована. Эта теория была проверена на образцах из мягкой стали с искусственными трещинами, и было установлено, как и предполагалось, что разрушающее напряжение Стр пропорционально величине [c.47]

Гриффитс рассмотрел задачу о всестороннем растяжении эллипса с фокальным разрезом. Вычисляя значения Э для эллипса с трещиной и для эллипса без трещины, Гриффитс нашел их разность, а затем — предел этой разности при стремлении длин полуосей к бесконечности. Сделано это было первопачальпо ошибочно [31а] [c.138]

В случае трещины Гриффитса в неограниченной плоскости будет прямая G = a nllE.) Пересечение кривой (85) с 7 -кривой [c.140]

Основополагающая работа Гриффитса, хотя и находилась вне его основных научных и инженерных интересов, оказалась весьма плодотворной [12]. Она инициировала интерес к исследованию структуры материала в поисках пресловутых трещин Гриффитса , обеспечивающих малую техническую прочность материала сравнительно с теоретической. Не исключено, что в открытии дислокаций Тейлором, Орованом и Поляни работы Гриффитса сыграли определенную роль. Возник интерес также и к другим сопутствующим проблемам — это вопросы устой- [c.58]

Материалы для изготовления строительной керамики подвергают стандартным испытаниям, при которых определяют их прочность и другие свойства. Разрушение материала при испытании на прочность рассматривается как процесс роста трещин и концентрации вокруг них напряжений. Поверхность любого материала покрыта густой сеткой микротрещин. При ширине более 6 мкм (трещины Гриффитса) они являются начальными очагами разрушения. Для разных материалов величина микротрещин различна, так как она зависит от строения твердой фазы керамики размера кристаллов, толщины прослоек стеклофазы и др. Специальная обработка поверхности, уменьшающая количество микротрещин (глазурование, ангобирование и др.), повышает прочность материала. [c.257]

Задачи о трещинах и штампе. Когда граничные условия в случае полубесконечного тела являются смешанными, то применение интегралов Фурье ) приводит к интегральным уравнениям с двойными 1штегралами. Рассмотрим трещину Гриффитса ), образовавшуюся под действием переменного внешнего давления. Если в бесконечном двумерном теле трещина занимает участок [c.134]

В цитированной выше работе Радок получил этим методом решение Иоффе ) задачи о движущейся трещине Гриффитса и решение Галина ) задачи о движущемся штампе в работе Снеддона этот метод применен к решению краевой задачи [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...