Page 51 - 4553
P. 51
тупикових частинах тріщин до значення поверхневої енергії
на вільних поверхнях в місцях найбільшого розвитку тріщини.
Зміна величини поверхневої енергії викликана зміною
когезійних сил взаємодії між двома протилежними боками
тріщини із зміною відстані між ними. Таким чином, у вузькій
тупиковій частині тріщини сили взаємодії максимальні, а
поверхнева енергія наближається до нуля; при зростанні
відстані між відповідними ділянками протилежних боків
тріщини сили взаємодії між ними зменшується, що викликає
ріст поверхневої енергії.
Такі уявлення вимагають визнання існування градієнта
поверхневого натягу в мікротріщинах, що свідчить про
наявність напруженого стану в гратках твердого тіла, яке має
дефекти навіть при відсутності зовнішнього навантаження. Це
підтверджує відомий факт руйнування деяких тіл — їх
спонтанного розпаду на блоки колоїдних розмірів, — яке
спостерігається у випадку пептизації, що відбувається при
прониканні в мікрощілини активного зовнішнього
середовища.
Згідно з уявленнями П. О. Ребіндера, при наявності
напруженого стану в твердому тілі ультрамікротріщини або
розкриваються під дією розтягуючих напружень (рис. 2.3), або
змикаються при напруженнях протилежного знака. Кожному
середньому значенню напруження відповідає свій
рівноважний розмір ультрамікротріщин або своя крива
розподілу тріщин з певними можливими розмірами.
При знятті розтягуючих напружень під дією когезійних
сил відбувається змикання тріщин аж до стійких їх розмірів,
зумовлених градієнтом поверхневого натягу. Це змикання
неминуче для всіх мікротріщин, доки їх розмір не перевершує
деякого граничного значення, причому поверхні всередині їх
залишаються ювенільними, не забрудненими і не окисленими.
Відхилення від середнього рівня розвитку мікротріщин,
які відповідають даному середньому напруженню, можуть
призвести до утворення тріщин, розміри яких перевищують
найбільш ймовірні. Такі тріщини можуть бути «активними» в
59