Крекинг история разрушения

Крекинг история разрушения

  Разрушение  трудно. Эксперименты показывают, что  энергия, необходимая для трещины  ломтик за счет увеличения  оргстекла с трещиной быстрее  скорости на более низких скоростях,  а затем резко меняет характер  на примерно 165 метров в секунду, когда рыба-чешуевидные знаки появляются трещины в стенах (выше).

   Трещины  рассекая хрупкий материал может  быть более сложным процессом,  чем считалось ранее исследователь.  Команда отчетности в 29 января Physical Review Letters заклинило кроме о оргстекла кусок и видел три разные процессы разрушения, в зависимости от скорости движущейся трещины. Их результаты способствовать дальнейшему основных физического понимания разрушения материала и, в конечном счете, материальный провал .

   Чтобы  узнать, как твердые перерыва материала ученые хотят понять связь между "хо \ трудно вам тянуть [вскрывать] и как быстро движется трещин", говорит Майкл Мардер университета о Техас в Остине. Чем сильнее вы вытащите трещины друг от друга, тем быстрее трещины движется вперед. Но отношения между любопытных силу и скорость зависит от количества третьих, так называемый перелом энергии энергии, необходимой для движущейся трещины разорвать прочную и выставить на единицу площади трещинами поверхности. Если для этого требуется энергия поднимается с ростом напряжения, то трещина замедляется, собственно говоря, так как она расходует больше энергии, прорваться. Так понимание энергии разрушения имеет важное значение для обучения, как трещины распространяются.

    На скоростях выше трещины около 330 метров в секунду, оргстекло, исследователи видели, энергия разрушения увеличение скорости, что объясняется малой, средней ветвящихся трещин в нескольких направлениях и требует дополнительной энергии. Но ниже эта скорость, на основе ограниченных данных, энергия разрушения оказался относительно постоянным, кроме того, что было необъяснимым скачком от его значения при нулевой скорости на ранее полученных точек данных между 200 и 300 метров в секунду. "Объяснить это расхождение было главной целью нашей работы", говорит Дэниел Бонами по атомной энергии Франции (КАЭ) в Saclay.

   Бонами  и его коллеги пробурили небольшое  отверстие в кусок оргстекла  и поехал трещины в ее крошечной  клин, как и колол дрова с  тщательно подобранной долотом.  Этот метод позволил им проводить расследования гораздо медленнее, трещины скоростью, чем в предыдущих экспериментаторов. Их положили мелкой сетки проводящей металлической поверхности оргстекла. При обнаружении металла, когда эти линии были сломаны, они могут измерить скорость трещины, и они рассчитаны приложенного напряжения на основе положения "зубило". Они также рассмотрели внутренние поверхности трещин с помощью микроскопа.

    Ученые обнаружили, что энергия  разрушения на 100 метров в секунду,  соответствует нулевой скорости  значение, а затем быстро растет, троекратное находится между 100 и 165 метров в секунду, где кривая вдруг выровнял снова. При такой скорости они также видели рыбу-чешуевидные следы разрушения поверхности, что свидетельствует микронных масштабах дефектов внутри материала. Эти разрушенной в форме диска регионов видели и раньше, но никто не заметил их внезапное появление трещин на конкретные скорости.

   Чтобы  объяснить их данным, Бонами и  его коллеги предлагают, что Существуют  три различных вида разрушения, в зависимости от скорости трещины. Начиная примерно с 100 метров в секунду, а скорость и напряжение возрастет, материал, уже не тянется, как идеальный источник. Это неупругих изгибах рассеивается больше энергии, тем быстрее движется трещины. Около 165 метров в секунду, подчеркивает, что строить в передней части трещины достаточно сильны, чтобы вызвать слабые регионы материал, чтобы разрушить и сформировать форму диска недостатки. Затем она стоит меньше энергии, чтобы двигаться основных трещины, так как она может путешествовать легче с помощью этих пострадавших районов, чем через непрерывную материала. Так энергии разрушения увеличивается более постепенно, с трещиной скорости в этом диапазоне. Над 330 метров в секунду, энергия разрушения увеличивается более резко, из-за "microbranching", как и в предыдущие работы.

  Ли результаты применимы к широкому спектру хрупких материалов, как стекло, будет зависеть от подтверждающие эксперименты на других материалах, говорит Мардер. Если эти эксперименты согласен ", это будет важной частью нашего понимания трещины", говорит он. Прямая приложений промышленных процессов в будущем, как поле разрушения динамика сохранилась установления основополагающих принципов. "Сейчас мы просто делаем основной работы", говорит Мардер.