Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоры Дегтярева.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

45, 46, 47 Билет 23

1. Классификационные признаки хрупкого и вязкого разрушения

Для конкретизации понятия хрупкого и вязкого разрушения известным механиком Я.Б. Фридманом предложена классификация, включающая следующие признаки:

- характер силового воздействия (постоянная нагрузка, монотонно возрастающая, знакопеременная);

- ориентировка макроскопической поверхности разрушения – под прямым углом к действующей силе или под углом 45°;

- величина пластической деформации, предшествующая разрушению;

- структурное расположение поверхности разрушения – внутрикристаллитное, меж-кристаллитное, смешанное;

- степень развития разрушения – начальное (трещина меньше площади сечения тела), развитое, полное.

В дополнение к этим классификационным признакам В.М. Финкелем сделан акцент на энергетический аспект хрупкого разрушения, которое

- характеризуется малой энергоемкостью

- развивается автокаталитически при достижении определенного напряжения

- не требует дополнительного подвода энергии извне

. В настоящее время общепринятым является предложенное им определение: разрушение называется хрупким, если для его развития и завершения достаточно упругой энергии разрушаемой конструкции, т.е. энергоснабжение процесса обеспечивается за счет упругой разгрузки самого тела. Величина напряжения ниже макроскопического предела упругости, как правило, намного меньше расчетных. При этом суммарное удлинение не превышает 1-2 %, поверхность разрушения (излома) перпендикулярна действующей силе, трещина распространяется по границам зерен, излом блестящий. Рост хрупкой трещины на определенной стадии становится неуправляемым, ее распространение невозможно остановить, разрушение носит катастрофический характер.

Вязкое разрушение с этой точки зрения отличается от хрупкого тем, что для роста "вязкой" трещины требуется подвод энергии извне, т.е. необходимо непрерывное повышение действующего напряжения. При этом за счет уменьшения сечения тело теряет устойчивость, его несущая способность падает, и нагрузка снижается, но медленнее, чем площадь неповрежденного сечения. На этой стадии вязкое разрушение также может перейти в нестабильный, неуправляемый процесс, особенно при большом запасе упругой энергии системы. Однако ему предшествует значительная макропластическая деформация, так как оно развивается при напряжениях, превышающих предел текучести, и суммарная энергоемкость процесса велика. Скорость распространения "вязкой" трещины незначительна и сопоставима со скоростью деформации, а сам процесс роста невозможен без пластической деформации, которая достигает значительной величины. В результате вязкого разрушения образуется "косой" излом – его поверхность в макромасштабе наклонена под углом 45° к направлению действия максимального растягивающего напряжения, что указывает на решающую роль в этом виде разрушения касательных напряжений. Трещина распространяется по телу зерна, излом матовый.

Несмотря на классификационное разделение хрупкого и вязкого разрушений. необходимо помнить, что большинство металлов и сплавов (за исключением г.ц.к. металлов) могут разрушаться и тем и другим способом в зависимости от их структурного состояния и комбинации внешних условий, среди которых наиболее важными являются температура и скорость нагружения, схема напряженного состояния, свойства нагружающей системы и окружающей среды. В то же время с физической точки зрения потеря прочности материалом связывается с хрупким разрушением. Поэтому физической стороне хрупкого разрушения уделяется особое внимание как в теоретическом, так и прикладном аспектах.