Главная страница сайта Услуги решения задач по химии
Лекции по химии Учебник - аналитическая химия


IX.4.1. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ ТВЕРДОГО ТЕЛА И СРЕДЫ НА ПРОЯВЛЕНИЕ АДСОРБЦИОННОГО ПОНИЖЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

Будем считать величину межфазной поверхностной энергии основным параметром, характеризующим взаимодействие тела и среды и определяемым их химическим составом. Следующее упрощенное рассмотрение позволяет получить связь прочности и поверхностной энергии для тела, имеющего дефект в виде микротрещины.

Рассмотрим твердое тело, а именно пластину единичной толщины, к которой приложено растягивающее напряжение р (в Н/м2)1 (рис. IX-24). В соответствии с законом Гука упругая деформация тела приводит к накоплению в нем упругой энергии с плотностью, равной

w =£-

™ 2Е'

где E — модуль Юнга.

Пусть в теле возникает сквозная трещина (надрез) длиной /, при этом в части объема тела происходит спад упругой деформации и соответственно уменьшение плотности упругой энергии Wynp. Можно приближенно считать, что подобная релаксация напряжений происходит в области с размером порядка /(рис. IX-24), т. е. уменьшение запасенной в теле упругой энергии пропорционально квадрату размера трещины:

„2/2

AT —LL. ^ 2Е

Вместе с тем раскрытие трещины сопровождается увеличением поверхностной энергии вследствие образования новой поверхности раздела фаз с площадью, пропорциональной удвоенной длине трещины. Таким образом, зависимость изменения свободной энергии системы от размера трещины имеет вид:

дГ~2а/-^-, 2Е

1 Ранее (см. IX. 1.3) при рассмотрении механических свойств дисперсных систем, способных проявлять вязкопластическое течение, имелось в виду напряженное состояние сдвига, к которому и относились параметры G, т), х* (прочность таких систем отождествляется при этом с предельным напряжением сдвига). Переходя к механическому поведению компактных и преимущественно упруго-хрупких твердых тел, целесообразнее обратиться к напряженному состоянию одноосного растяжения, используя вместо напряжения сдвига х растягивающее напряжение р, вместо модуля сдвига G модуль Юнга Е, а в качестве характеристики прочности вместо х* сопротивление отрыву

Pc


 

Вернуться в меню книги (стр. 401-446)

 

Решение химии - помощь онлайн
Быстро и качественно решим ваши задачи по химии. Консультируем в том числе онлайн.

Современная квантовая химия
В книге рассказано об основных достижениях квантовой химии.

 

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию