16 .Разрушение инфракрасным излучением (ик)

Длина волн – 0.8 мк-1 мм.

Излучатель – нагретое твердое тело

Передача ИК осуществляется через воздушную среду. Плотность излучения рассчитывается по закону Стефана-Больцмана

, Вт/м²

σ – постоянная Больцмана, σ=5,67∙10 ^-8 Вт/(м² ∙К⁴);

ε∙- степень черноты;

Т – температура излучателя, К;

Т₀ – температура окружающей стреды, К

Коэффициент отражения ИКИ от породы

n – коэффициент преломления света.

Для диэлектриков ; для полупроводников

18,19 Классические критерии прочности

•Критерий Галилея, первая теория прочности (1638 г.)

•Критерий Мариотта (1679г), вторая теория прочности

•Критерий Треска, Кулона (1776г., 1864г.), третья теория прочности

•Критерий Мизеса (1913г.), четвертая теория прочности. Еще ранее Максвелл (1856г.)

Первая теория прочности

Разрушение хрупких материалов наступает тогда, когда наибольшее по абсолютной величине главное напряжение достигает некоторого предельного значения [σ], различного для разных материалов:

׀ (max)׀= [σ], i =1,2,3

Вторая теория прочности

Разрушение или начало пластического деформирования материала наступит тогда, когда наибольшая по абсолютной величине линейная деформация удлинения достигнет некоторого предельного значения [ε], различного для разных материалов:

׀ (max)׀= [ε], i =1,2,3 .

Третья теория прочности

П ластическое деформирование материала наступает тогда, когда наибольшее касательное напряжение достигает некоторого предельного значения [τ], различного для разных материалов:

Четвертая теория прочности

Пластическое состояние (или разрушение) наступает тогда, когда удельная энергия формоизменения достигнет некоторого предельного значения [U], различного для разных материалов.

Удельная энергия деформирования, U (Дж/куб.м)

= [U], Дж/куб.м.,

где U₀ – удельная энергии изменения объема;

U_ф – удельной энергии формоизменения.

Другие формы записи

Через компоненты тензора напряжений

где , ;

.

20

Кинетическое уравнение поврежденности Элементарное кинетическое уравнение поврежденности в дифференциальном виде

.

Обобщенное кинетическое уравнение поврежденности

, ( 8.3.2)

T_σ - тензорами напряжений,

Т_ε - тензор дефор­маций,

Т - температура, t – время

λ_i, (i = 1,2,...) - структурные параметры анизотропии материала.

Простейший вариант описания кинетического уравнения поврежденности:

- Процесс разрушения главным образом зависит от уровня напряженного состояния T_σ и температуры Т.

- В качестве характеристики сложнонапряженного состояния, принимают эквивалентное напряжение σ_э, которое отражает все возможные состояния и опирается на стандартные методики испытаний на прочность.

Эквивалентное напряжение

Касательные τ_окт и нормальные σ_окт напряжения, действующих

на октаэдрической площадке, которая одинаково наклонена к направлениям

действия главных нормальных напряжений:

; (8.3.3)

. (8.3.4)

Полное напряжение P_окт на октаэдрической площадке

. (8.3.5)

Расположение октаэдрических напряжений

Критерий С.Н. Журкова:

- Флуктуационная или кинетическая теория прочности, предложенная С.Н. Журковым и его научной школой, построена на основе принципа температурно-временной суперпозиции и использования интегрального подхода к анализу получаемых экспериментальных данных.

- Вместо определения конкретного вида кинетического уравнения поврежденности задается функция долговечности, которая зависит только от действующего напряжения σ_э и температуры T.