Гриффитса критерий

Развитие разрушения - разрыв межатомных связей - проявляется на макроуровне, т. е. в теории сплошной среды, в изменении жесткости тела, что влечет за собой выделение энергии. Критерий Гриффитса - критерий распространения трещины - состоит в том, что если этой энергии достаточно для образования новой поверхности, точнее, если выделяющаяся энергия не меньше поверхностной, то будет развиваться трещина. То же заключение можно сделать и относительно повреждений, распределенных по объему тела. Локализация - образование магистральной трещины - может происходить после длительного накопления повреждений или сразу же после достижения напряжениями критического уровня, почти одновременно с возникновением повреждений, распределенных по объему. Но независимо от типа и уровня объемных повреждений выделяющаяся из упругого тела энергия пропорциональна напряжениям и, следовательно, отвечающий им критерий состоит в нормировании напряжений. [c.9]

Отметим, что при построении различных моделей разрушения и формулировке критериев хрупкого разрушения во многих случаях исходят в общем из априорного постулирования преобладающего значения того или иного процесса. Так, например, в работах [149, 150] предполагалось, что критическое напряжение хрупкого разрушения 5с в поликристаллических материалах с различной структурой при разных температурно-деформационных условиях нагружения определяется только одним условием — переходом зародышевых микротрещин к гриффитсов-скому (нестабильному) росту. Условия распространения микротрещины как через границы зерен, так и через любые другие барьеры, возникающие при эволюции структуры в результате пластического течения, игнорировались. При этом сделана попытка объяснить увеличение S с ростом пластической деформации гР уменьшением длины зарождающихся в процессе деформирования микротрещин за счет уменьшения эффективного диаметра зерна [149, 150]. Такая модель не позволила авторам удовлетворительно описать зависимость S eP), что привело их к выводу о существенном влиянии деформационной субструктуры на исследуемые параметры. Следует отметить, что, рассматривая в качестве контролирующего разрушения только процесс страгивания микротрещины и не учитывая условия ее распространения, практически невозможно предложить разумную концепцию влияния пластической деформации на критическое напряжение S . [c.61]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

Из критерия разрушения Гриффитса следует, что отношение реальной и идеальной прочностей твердого тела определяется соотношением между размером молекул (или межатомным расстоянием) Ь и размером дефекта (трещины) / [c.361]

Из критерия Гриффитса 2у-- следуег, что правая часть ра- [c.328]

Критерии начала распространения трещины могут быть получены как на основе энергетических соображений, так и силовых. Сначала был предложен энергетический критерий разрушения А. А. Гриффитсом [216], а силовой критерий сформулирован в [220] и одновременно была установлена эквивалентность этих двух критериев. [c.327]

Энергетический критерий Гриффитса для хрупкой линейно упругой среды в случае динамического распространения трещины продольного сдвига записывается с помощью коэффициента интенсивности Кг в таком виде [126] [c.502]

Можно показать, что силовой критерий разрушения эквивалентен энергетическому критерию Гриффитса. [c.734]

Как отмечалось, Гриффитс предложил для решения поставленной задачи энергетическую формулировку критерия разрушения на основе закона сохранения энергии трещина начнет распространяться, когда приращение поверхностной энергии (при вариации длины трещины 6Z > 0) компенсируется соответствующим выделением потенциальной энергии деформации (при отсутствии других видов энергии) [c.33]

Модифицированный критерий Гриффитса [c.48]

Это есть математическая запись модифицированного критерия Гриффитса [399]. В левой части стоит но- у ток упругой энергии G, который может быть затрачен на разрушение, в правой части — вязкость разрушения, или иначе, удельная работа разрушения (см. (3.8)). [c.49]

Из формулы (6.7) можно получить модифицированный критерий Гриффитса (см. 5). Действительно, [c.52]

Силовой критерий Ирвина и эквивалентный ему энергетический критерий Гриффитса в линейной механике разрушения полностью исчерпывают вопрос о предельном состоянии равновесия континуального упругого тела с трещиной. В нелинейной механике разрушения существует ряд формулировок, также устанавливающих предельное состояние равновесия упругого тела с трещиной. Среди них наиболее известной является б -модель [31, 116, 118, 209]. Суть этой модели состоит в том, что перед концом существующего разреза вводится зона ослабленных связей в виде тонкого слоя. При этом тело обладает следующими [c.55]

Если тело пе содержит пластической зоны (а —1 = 0) или если достигается критическое состояние ida/dl = Q), то имеет место критерий Гриффитса — Ирвина G = G /il3(А//), распространенный на вязкоупругое тело. [c.309]

Критерии Гриффитса и Ирвина [c.188]

Энергетический критерий Гриффитса, связывающий прирост трещины с изменением энергии в удаленных от ее верщины областях, прослеживается во всех методах определения вязкости разрушения и, по существу, является основой современного подхода к оценке вязкости разрушения материалов. [c.188]

В работах [50, 66] была показана эквивалентность критериев разрушения Гриффитса и Баренблатта, основанных на балансе энергии и силах сцепления соответственно. Отметим, что важное следствие гипотезы Баренблатта заключается в сведении всех задач с трещинами к одномерной задаче, т. е. к одной клиновидной форме трещины. При рассмотрении баланса энергии в предыдущем разделе мы видели, что задача распространения трещины в композите явно не одномерная. Поэтому в следующем разделе будут даны соответствующая модификация и обобщение одномерной теории на случай многомерной задачи. [c.230]

Современная механика разрушения основана на широко известной работе Гриффитса [35], энергетический критерий которого определяет напряжение, вызывающее для данной длины трещины начало ее роста, который сопровождается уменьшением полной энергии. [c.457]

Первоначальная формулировка Гриффитса была распространена не только на идеально хрупкие материалы путем введения в энергетический баланс, кроме поверхностной энергии материалов, полной энергии, необходимой для образования поверхностей трещины (см. [63, 47]). Критерий определяет напряжение ст р, при котором возможно начало быстрого роста трещины [c.457]

Для длин трещин, меньших с р (зона 1), разрушение возникает при общей текучести (напряжение текучести Оу). Для длин, больших с р (зона 2, напряжение меньше а у), или когда трещина растет (при напряжении о у) до этой длины, разрушение происходит за счет локального деформирования в кончике трещины согласно критерию Гриффитса. [c.458]

Распространение трещины под действием приложенного растягивающего напряжения определяется двумя независимыми критериями, а именно 1) напряжение в кончике трещины должно превысить разрушающее напряжение материала и 2) рост трещины должен сопровождаться потерей энергии системы. Последний критерий, конечно, есть хорошо знакомый энергетический критерий Гриффитса, обсужденный выше. Силовой критерий, который на первый взгляд выглядит не нуждающимся в дополнительных комментариях, все-таки в случае композиционных материалов в связи с их анизотропией заслуживает определенного внимания. [c.465]

Гриффитса критерий - характеризует зависимость реальной прочности твердого (упругохрупкого) тела Pq, имеющего трещину размером I, от корня квадратного из величины поверхностной анергии и обратно пропорционально корню квадратному нз длины трещины [c.361]

В.Н. Бовенко [15] принял, что при механическом воздействии на твердое тело упругая энергия переходит не только в потенциальную энергию атомов (образующихся свободных поверхностей), как это было принято Гриффитсом, но и в энергию автоколебательного движения. Это привело к установлению дискретно - волнового критерия устойчивости структуры - число Бовеи-ко) [15]. Предложенная им автоколебательная модель предразрушения твердого тела базируется па постулате о возникновении областей автовозбуждения активности вещества вблизи дефектов структуры вследствие нарушения однородного состояния исходной активной неустойчивой конденсированной среды. Эти автовозбуждения являются основными носителями когерентных (или макроскопических квантовых) эффектов. Они являются очагами пластической деформации, микро- и макротрещин, зародышами образования новой фазы на различных структурных иерархических уровнях самоорганизации, источниками акустической эмиссии (АЭ), микросейсмов и землетрясений. [c.201]

Критерий Гриффитса. В 1920 г. была опубликована фундаментальная работа А.А. Гриффитса Явления разрушения и течение твердых тел . В ней впервые были выведены уравнения для определения разрушающего напряжения при нагружении хрупких твердых тел. А.А. Гриффитс использовал теорему минимума энергии , согласно которой равновесное состояние твердого тела при нaгpyжe raи в ynpyiofi области отвечасг минимуму потенциальной энергии системы в це гом. При анализе критерия разрушения А.А. Гриффитс дополнил эту теорему положением о том, что состояние равновесия возможно, если оно отвечает условию, при котором система может переходить от неразрушения к разрушению путем процесса, включающего непрерывное уменьшение потенциальной энергии. [c.288]

Исходя из закона сохранения энергии, А. Гриффитс предложил следующую формулировку критерия разрушения псицш начиигс [c.730]

Полученное выражение описывает докритпческую диаграмму разрушения. Если считать, что пластическая зона мала для всей области длин трещины и соответственно 2 = onst всюду, то приходим к обобщенному критерию Гриффитса (см. примечаппе на стр. 254). В критическом состоянии dX/dS = 0, откуда критическая нагрузка [c.248]

Критерий Гриффитса распространен па случай квазпхрупкого разрушения посредством добавления затрат энергии на пластическую деформацию поверхностного слоя трещины [c.480]

Обобщение критерия Гриффитса скорость, с которой производится работа внешними силами, действующими на контур С, равна скорости, с которой возрастает энергия деформации, запасенная в объеме, ограниченном С, плюс скорость, с которой энергия поглощает-ся на создание новой поверхности [c.482]

Теория Гриффитса в оригинальной форме удобна для хрупких тел. В случае пластичных металлов размер готовых трещин, удовлетворяющих критерию Гриффитса (5.2), должен достигать нескольких миллиметров, что на практике редко встречается. А. В. Степанов [377] предположил, что такие трещины в металлах зарождаются в процессе пластической деформации, предшествующей разрушению Оро-ван [378] и Ирвин [379] модифицировали теорию Гриффитса для случая разрушения более пластичных материалов и показали, что соотношение (5.2) будет справедливо, если в нем параметр поверхностной энергии Уо заменить на параметр эффективной поверхностной энергии Уэф, который учитывает пластическую деформацию, предшествующую разрушению. В последующих работах [380] было показано, что эффективная поверхностная энергия является температурнозависимой характеристикой, в интервале температур хрупко-пластичного перехода изменяется на 2—3 порядка и имеет единую с пределом текучести термоактивационную природу. [c.188]

Если наша цель состоит в разработке критерия вязкого разрушения в столь же общем виде, как и используемый критерий Гриффитса при хрупком разрушении, то эта цель пока еще не достигнута. Причина состоит в том, что простые модели, которые могут быть описаны теоретически, не соответствуют действительным сложным условиям. Мак-Клинток [62] отметил, что критерий хрупкого разрушения связан только с текущим напряженным состоянием, тогда как при вязком разрыве размеры пустот и их взаимодействие зависят от всей истории изменения напряжений и деформаций образца. Расчет требует количественной оценки каждой из следующих трех стадий возникновение, рост и слияние пор. Дислокационные представления пригодны главным образом для первой стадии, для второй и третьей стадий в связи с большими деформациями необходимы теории пластичности сплошной среды. Эти теории основываются на специальных моделях роста пустот, а критерии разрушения связываются с их слиянием. [c.76]

Примерами композитов такого типа являются спеченные сплавы УС — Со промышленных составов, располагающиеся на левых, т. е. восходящих, частях кривых на рис. 15—17, где прочность увеличивается с увеличением содержания кобальта, размера частиц W или среднего свободного пути в матрице. Несколько теорий разрушения [26, 38, 53, 65] основаны на критерии Гриффитса — Орована в них делается попытка связать критическое разрушающее напряжение сГр с удельной работой разрушения ур [c.93]

Возможность применения механики разрушения к неоднородным композиционным материалам можно выяснить путем рассмотрения критерия разрушения Гриффитса с учетом квазитермоди-намических принципов. Суть фундаментальных предположений и ограничений классической механики разрушения можно пояснить при помощи представлений составляющих энергии в более общем виде. Такой коренной пересмотр позволил бы определить изме- [c.213]

За параметр повреждаемости и критерий разрушения твердого тела принимается плотность внутренней энергии и, накопленной в деформируемом элементе тела. В соответствии с термодинамической теорией тело считается разрушенным, если хотя бы в одном макрообъеме, ответственном за разрушение, плотность внутренней энергии достигает предельной (критической) величины u . Этому моменту соответствуют образование в теле трещины критического размера и резкая локализация процесса в устье трещины и ее развитие (движение) по механизму Гриффитса. Условие разрушения записывается в виде [c.88]

Для анализа процесса разрушения материалов были созданы различные теории прочности теория наибольших касательных деформаций, или приведенных напряжений Сен-Венана теория максимальных касательных напряжений, или критерий Кулона—Треска, который был использован для разработки условия пластичности Треска—Сен-Венана ряд энергетических теорий (Губер, Бельт-рами, Мотт) уточненная теория наибольших касательных напряжений (теория Мора) и последующие обобщения этой теории с учетом вида напряженного состояния теория трещипообразования (Гриффитс, А. Ф. Иоффе) дислокационные теории разрушения (Ирвин, Орован, Орлов В. С., Зинер, Стро, Коттрелл, Хонда и др.). [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...