пряжение у вершины трещины может
достигать теоретической прочности на разрыв при такой ее длине, когда
ее трудно обнаружить даже с помощью самого
сильного оптического микроскопа.
Разрыв межатомных связей у
вершины трещины вызовет увеличение ее длины, следовательно, в
приведенной выше формуле будет возрастать с, а значит и
оконц (если величина приложенного напряжения о не меняется).
Это еще более усугубляет ситуацию и т. д.
Таким образом, трещины в теории
хрупкого разрушения являются таким же инструментом, как дислокации
в теории пластической деформации. Они
обеспечивают последовательное нарушение межатомных связей при таких
значениях приложенного напряжения, которые в
сотни раз меньше «теоретической» прочности. Интересно, что
представление о присутствии в твердом
теле тревдин, сильно снижающих его сопротивление разрыву, было
сформулировано английским инженером и ученым А. Гриффитсом еще в 1920 г.,
т. е. до опубликования расчета Я. И. Френкеля и задолго до зарождения
теории дислокаций.
§ 4. Трещина Гриффитса
В те годы А. Гриффите
(1893—1963) работал инженером в одном из
авиационных исследовательских центров и занимался исследованиями прочности
стекла. Стекло не использовалось в авиастроении в
качестве конструкционного материала и служило Гриффитсу
моделью, на которой можно было получить идеально хрупкое разрушение.
Руководители центра не одобряли «увлечения» Гриффитса и, когда горелка, на
которой он плавил стекло, стала причиной пожара в лаборатории, его опыты
были запрещены, а сам он переведен на другую работу. Но все же Гриффите
успел получить результаты, на которых базируется вся современная
физическая теория хрупкого разрушения.
Анализ Гриффитса был удивительно
простым и ясным. Убедившись в том, что без трещин ему не обойтись, он
составил уравнение баланса энергии в нагруженной пластине, в которой
возникает и растет трещина. Чтобы повторить его расчет, мы можем
воспользоваться рис. 83. Итак, если пластина находится под действием
напряжения о, не превышающего предела упругости, то
соответ-
