Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad sker der ved den bevægelige kant af en revne?

Ved den bevægelige kant af en revne forekommer flere nøgleprocesser, når revnen forplanter sig gennem et materiale:

Stresskoncentration: Efterhånden som revnen skrider frem, intensiveres spændingen foran revnespidsen. Denne spændingskoncentration er drivkraften for sprækkeudbredelse.

Båndbrud: Ved revnespidsen afbrydes atombindinger mellem atomer eller molekyler i materialet lige foran revnen. Denne brydning af interatomiske bindinger kræver energi, som kan komme fra forskellige kilder såsom påførte belastninger, resterende spændinger eller temperaturgradienter.

Plastisk deformation: I nogle materialer kan der forekomme plastisk deformation nær revnespidsen. Dette involverer lokaliseret, irreversibel deformation af materialet for at aflaste de høje spændinger. Plastisk deformation kan bidrage til revnevækst ved at give en bane med mindst modstand for revnen at komme frem.

Mikrokrakning: I sprøde materialer kan spændingskoncentrationen foran revnen forårsage dannelse af mikrorevner eller hulrum. Disse mikrorevner kan smelte sammen med hovedrevnen eller føre til yderligere forgrening af revnen.

Knækudbredelse: Kombinationen af ​​bindingsbrud og plastisk deformation fører til spredningen af ​​revnen. Efterhånden som nye bindinger går i stykker, og materiale adskilles ved revnespidsen, bevæger revnen sig frem og udvider skadeszonen i materialet.

Opførselen ved den bevægelige kant af en revne afhænger af materialets egenskaber, de påførte spændingsforhold og materialets mikrostruktur. I nogle tilfælde kan revnen forplante sig på en lige eller skør måde, mens den i andre tilfælde kan udvise afvigelser, forgrening eller andre komplekse mønstre af revnevækst.

Varme artikler