Кинетика зарождения локальных микродефектов при квазихрупком разрушении полимеров и композитов на их основе - page 6

6
А.А. Валишин, Т.С. Степанова
на малую окрестность дырки и определяется ее размерами. Вдали от
дырки поля напряжений и деформаций остаются невозмущенными.
Поэтому, если вдали от первой дырки образовалась вторая, то эти два
события независимы. Упругие поля этих дырок не перекрываются и не
взаимодействуют. Однако, если две дырки возникли рядом, их упру-
гие поля перекрываются на достаточно высоком уровне, то их сово-
купное упругое поле уже имеет больший радиус действия. Кроме того,
в пространстве между дырками напряжения значительно выше, чем
вдали от них, и «перемычка», разделяющая две близко расположен-
ные дырки может «лопнуть» и тогда образуется бóльшая дырка. Она
создает еще большее возмущение с бóльшим дальнодействием, и по
ее периметру возможно возникновение новых дырок. Скопление ды-
рок создает упругое поле с еще большим радиусом действия и т. д.
В подтверждение сказанного уместно описать результаты, полученные
в работе [8] на напряженных плоских оптически активных средах при
различной концентрации дефектов. В круговой плоской области диа-
метром
L
создавались искусственно разрезы размером
l
L
, имитиру-
ющие трещины. Пока разрезов было мало, каждый из них создавал ин-
дивидуальное упругое поле с дальнодействием порядка
l
, характерное
для изолированной трещины. При увеличении числа разрезов, сначала
начинается взаимодействие полей соседних разрезов внутри области,
а при концентрации разрезов, превышающих определенное значение,
вся область создает внешнее поле, характерное для разреза размера
L
,
т. е. скопление дефектов, каждое из которых имеет размер
l
L
, при
достаточной их концентрации начинает действовать на расстоянии по-
рядка размера всего скопления
L
.
Таким образом, до некоторого момента дырки возникают незави-
симо друг от друга в разных местах эластической зоны. Когда дырок
становится достаточно много, их упругие поля, перекрываясь, взаим-
но усиливают друг друга, увеличивается дальнодействие совокупного
поля, что инициирует появление новых дырок, и вновь увеличивает
радиус дальнодействия и т. д. Скопление (кластер) дырок стимулирует
возникновение новых дырок, и процесс идет по нарастающей.
Началом быстрого распада (коллапса) эластической зоны является
достижение некоторой критической концентрации дырок, при кото-
рой происходит так называемый перколяционный пробой, т. е. поте-
ря устойчивости зоны, и трещина, которая «подпирает» клювом зону,
быстро ее «проскакивает», впереди формируется новая эластическая
зона, и все начинается сначала. Таким образом, рост трещины проис-
ходит микроскачками по мере достижения критической концентрации
дырок в эластической зоне.
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,...24
Powered by FlippingBook