Структурно – энергетическая теория прочности (с э т) одинга – ивановой

С Э Т базируется на представлении о независимости удельной энергии разрушения от вида подводимой энергии: упругая или тепловая.

Теория исходит из того, что без пластической деформации разрушение невозможно, а в условиях пластической деформации создаются искажения кристаллической решётки, которые доходят до критической величины из-за накопления в отдельных объёмах металла критических плотностей дислокаций. Это соответствует предельному уровню поглощённой механической энергии, равной удельной кинетической энергии, поглощённой при нагреве.

Основная трудность этой теории состоит в том, что невозможно учесть поглощения энергии. Роль накопленной энергии упругих искажений в местах разрушения является решающей.

1. Атом, взаимодействующий с соседями (дислокационная теория);

2. Система взаимодействующих атомов (дилатонная теория);

3. Зародышевая трещина (дилатонная теория + дислокационная теория);

4. Трещина, стабильная в поле внешних напряжений в данном структурном состоянии;

5. Ансамбль стабильных трещин;

6. Стабильная вторичная трещина, образовавшаяся в ансамбле первичных трещин (мезоуровень);

7. Трещина, устойчивая в поле внешних напряжений в данном структурном состоянии;

8. Ансамбль неустойчивых трещин.

Пункты 1, 3, 4, 6, 7 связаны с появлением качественно новых физических объёмов за время пластической деформации.

Пункты 2, 5, 8 связаны с появлением качественно новых коллективных свойств в ансамбле однотипных объектов по мере увеличения их числа. Поэтому, переход от одного понятийного уровня к другому позволяет увидеть их различие.

На первом уровне происходят процессы разрыва – восстановления.

Второй уровень понятен при рассмотрении идеального бездефектного материала. Кинетика разрушения совпадает с кинетикой движения больших систем атомов под действием температуры.

Третий уровень – процесс зарождения микротрещины происходит в реальном масштабе. Такой объём разрушения включает всевозможные дислокационные образования. Наиболее глубокий уровень разрушения – элементарный акт разрушения. Это и есть зародышевые трещины (1 – 10 мкм)

Четвёртый уровень – стабилизация зародышевых трещин. Если трещину не застабилизировать, то она начнёт распространяться под действием внешних напряжений. Если они залечиваются сами, то они не опасны. Опасны неустойчивые трещины. Здесь необходимо отметить роль пластической деформации разрушения: пластическая деформация создаёт новые места высоких локальных напряжений, усиливает действие существующих, способствует зарождению микротрещин совместно с тепловыми колебаниями. С другой стороны контролирует роль трещин, т.к. уменьшает локальные напряжения за счётвторичной пластической релаксации из вершин трещин, затупляя их вершины.

Таким образом, деформация идёт, пока не наступит разрушение, а разрушение идёт пока не остановится деформация. Прямые измерения показывают, что устойчивые трещины в ОЦК – металле имеют размер >1000 параметров решётки.

Таким образом, можно сказать, что пластическая деформация и разрушение тесно связаны. Поэтому в современных взглядах рассматривается обобщённый подход к связи пластической деформации и разрушения: считается, что оба процесса идут одновременно с самого начала со взаимным влиянием друг на друга. На первой стадии имеет преимущество деформация, на последних стадиях идёт распространение трещин, а пластическая деформация имеет место в вершинах.

Критическая деформация, при которой плотность дислокаций достигает критической величины, происходит в пределах 255 %.