утяжки аналогично тому, как
уменьшается длина зоны
шейки при переходе к
образцам очень малого диаметра. Поверхностные зоны
поглощают на пластическую деформацию существенно больше энергии, чем
зоны в глубине при
плоской
деформации.
Отмеченные выше
особенности развития пластической деформации
в процессе разрушения металла приходится принимать во
внимание при разработке различных энергетических критериев, используемых для
оценки свойств металла.
Было разработано множество методов для
определения так называемой работы распространения трещины на
небольших по сечению образцах при
использовании
копровых испытаний (методы Гуляева А.П., Дроздовского Б.А., Лившица Л.С.
и Рахманова А.С., Ивановой B.C., Отани и
другие). Следует сразу подчеркнуть что
эти методы могут быть
использованы только для
качественного
сравнения металлов между собой. В
реальных
конструктивных
элементах размеры зон
пластических
деформаций по ширине могут быть
существенно больше тех,
которые могут "вместиться" в
образец сечением 10
х 10 мм,
наиболее часто используемый в
этих методах. На
толщине 10 мм
также не воспроизводятся те
соотношения между размерами зон
плоского напряженного состояния и
плоской деформации, которые возникают в
металле другой толщины. В
этих методах использованы различные приемы для
отделения работы деформации до
появления трещины от
полной работы. Наиболее простым оказался прием, когда работу на
зарождение трещины сводят к
минимуму, делая либо
острый надрез (
Шарли, IV тип
по ГОСТ 9454-78), либо
создавая усталостную трещину (метод Дроздовского Б.А.), и
не выделяют ее
из полной работы, полагая последнюю равной работе распространения трещины.
При разрушении деталей крупного сечения почти все
сечение работает в
условиях плоской деформации. Крупные образцы способны правильно отразить характер разрушения металла как
при хрупких, с
небольшими зонами пластических деформаций, так
и при вязких формах
разрушения.
Объясняется это следующим. При
маловязких формах разрушения металла натуральной толщины, когда имеются губы
среза и значительная площадь разрушения при
плоском
деформированном
состоянии, переход к
малым образцам обычно приводит к
увеличению работы разрушения на
единицу площади. Напротив, при
весьма вязких формах разрушения листового металла, когда зона
пластических
деформаций у вершины движущейся трещины может достигать десятков и
даже сотен миллиметров, переход к
малым образцам, которые не
способны вместить столь большие зоны
пластических
деформаций, приводит к
получению меньшей работы разрушения, чем
на натуральной
толщине.
Таким образом, каждой толщине металла соответствует свой
уровень поглощения энергии при
определенной скорости движения
