Модель вязкого разрушения при одноосном растяжении

В рамках этой модели предлагается определять разрушающее напряжение по уравнению Петча:

где — напряжение внутреннего трения; = const — экспериментальный коэффициент; d —- диаметр зерна поликристалла.

Напряжение трения обусловлено удельным сопротивлением решетки скольжению (сила Пайерлса — Набарро) и упрочнением за счет частиц второй фазы, а также исходной плотности дислокаций. Для металлов с ОЦК-решеткой напряжение трения можно представить в виде суммы "холодной" составляющей , не зависящей от температуры, и "тепловой" составляющей, зависящей от температуры Т,

где А и α — постоянные. Если основным механизмом релаксации напряжений

является процесс двойникования, а не скольжения, то значение мало и его обычно принимают равным нулю. Постоянная K_f определяется процессом размножения подвижных дислокации в зернах, не подверженных пластическому течению.

Итак, рост вязкой трещины в пластичных материалах может происходить одновременно вследствие разрыва сплошного материала и образования пор перед движущейся вершиной трещины. Макропоры образуются при слиянии микропор, а появление последних в поликристаллических материалах обусловлено высокой концентрацией напряжений на границах зерен или частиц второй фазы. Скорость распространения вязкой трещины существенно меньше скорости распространения хрупкой трещины в том же материале. Например, при вязком разрушении стальных труб экспериментально измеренная скорость распространения трещин составила около 200 м/с, что в 5 — 7 раз ниже скорости распространения в этом же материале хрупких трещин. Это явление обусловлено высоким расходом энергии на работу пластического формоизменения в вершине движущейся трещины, в окрестности которой формируется заметная пластическая область.

Список литературы

1. Селиванов В.В., Прикладная механика сплошных сред. Механика разрушения деформируемого тела // Изд. МГТУ Н.Э. Баумана –Москва, 1999

2. Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии механики разрушения // ФИЗМАТЛИТ-Москва,2006

3. Козлов Ю.С. Материаловедение // Высшая школа - Москва, 1983

Дата добавления: 2015-08-13