Скорость распространения трещины и кинетическая энергия

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 36Следующая ⇒

№25,26,27 Скорость распространения трещины и кинетическая энергия

Приняты упрощения:

l  распространение трещины происходит при постоянном напряжении;

l интенсивность выделения энергии упругих деформаций не зависит от скорости распространения трещины;

l сопротивление росту трещины постоянно.

                        Кинетическая энергия при распространении трещины

Элемент за вершиной трещины перемещается на и и υ со скоростью и кинетической энергией mV\2/2

Поведение трещины после возникновения нестабильности:G>R; (G - R) – кинетическая энергия, определяющая скорость, с которой трещина будет распространяться в среде.

l Перемещения пропорционально а (da)

l величина R  возрастает

l  R зависят от скорости деформирования с ростом хрупкие свойства повышаются.

Увеличение скорости роста трещины при R возрастающим с ее повышением

рост скорости распространения трещины от нуля при а =ас до верхней границы скорости 0,38Vs, когда a / а с стремится к нулю; это возможно, когда трещина вырастает до соотношения а » а с.

Скорость распространения трещины ограничивается величиной Vз √2 π /k ≈ 0,38

№28 Ветвление трещины. Торможение трещины на практике.

Если рост трещины происходит при σ -const, а G линейно зависит от длины (а). То как толькоΔа =(а)_свдвое увеличится размер трещины, в т. В возникает нестабильность. Высвободившейся энергии достаточно для роста 2х трещин – происходит ветвление трещины. При а=3(а)_с (Δа > 2(а)_с), G = 3R могут возникнуть 3 трещины. ΔАВС = Δ ВFН – кинетическая энергия не изменяется. Min скорость распространения трещины V необходимая для ветвления = 0,19Vз. В момент ветвления ↑ W кинетическая энергия и резко замедляется скорость движения трещины V. Раздвоенные трещины двигаются медленнее одиночных. 

Наличие кинетической энергии может привести к ветвлению при более ↓ скоростях. Для того, чтобы трещина раздвоилась, надо чтобы (а)_ссоответствовало 2R. При этом освобождается Gдостаточное для образования 2 трещин в т.N. Происходит ветвление. Увеличение длины трещины на (а)_с/2 – кинетическая энергия полностью расходуется. С дальнейшем ростом длины трещины G=3R возникает 3 трещины (многократное ветвление). Скорость распространения трещины = 0 в т. S. Если G еще достаточно для 2х трещин, процесс не прекращается: возникает неустойчивость увеличивается скорость и возобновляется ветвление. Min скорость ветвления при использовании кинетической энергии V=0,13Vз. Угол ветвления 15º

Наличие кинетической энергии может привести к ветвлению при более ↓ низких скоростях за счет интенсивного выделения энергии. Для того, чтобы трещина раздвоилась, надо (а)_с =2R. Скорость распространения трещины V = 0 в т. S. Если G еще достаточно для распространения 2х трещин, процесс не прекращается так как возникает неустойчивость, которая приводит к увеличению скорости распространения трещины и снова возобновляется ветвление.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности