Konstrukcje szklane | Obliczenia szkła | Kompleksowa realizacja projektu | Wymiarowanie szkła | Stropy szklane | Podłogi szklane | Schody szklane | Szkło hartowane
 
 
Kryteria zniszczenia szkła
Najczęściej stosowane kryteria zniszczenia materiałów kruchych to kryterium naj­większego naprężenia rozciągającego, kryterium największego odkształcenia oraz hipo­teza Coulomba-Mohra. Liczne doświadczenia z katastrof konstrukcji pokazały, że metody projektowania oparte na powyższych założeniach są często zawodne.


Zostało udowodnione, ze w pewnych warunkach materiały kruche ulegają zniszczeniu przy naprężeniach dużo mniejszych od tych wynikających z hipotez wytrzymałościowych. Klasyczne metody projektowania polegają na wyznaczeniu naprężeń konstrukcji oraz porównaniu ich ze zmniejszonymi, za pomocą współczynników, wartościami naprę­żeń maksymalnych. Materiały kruche już w fazie produkcji oraz późniejszej obróbki do­znają licznych ubytków, spękań i mikrorys, które powodują koncentracje naprężeń nie­jednokrotnie bardzo dużych wartościach. Z tego powodu klasyczne podejście do projek­towania, poprzez wyznaczanie nośności elementów wraz ze współczynnikami zmniejsza­jącymi, prowadzi do błędnych wyników. Dlatego do wyznaczenia kryterium zniszczenia należy, w przypadku szkła, sięgnąć do mechaniki pękania.

KRYTERIA ZNISZCZENIA SZKŁA
Fundament pod dzisiejszą mechanikę pękania zbudował Inglis, który w 1913 r. przed­stawił analizę jednorodnego rozciągania płyty zaopatrzonej w eliptyczny otwór. Zauważył w niej, że wartości naprężeń rozciągających przy wierzchołku otworu są kilkukrotnie większe od naprężeń rozciągających płytę.

Na początku XX w. A. A. Griffith prowadził szerokie badania na płytach i włóknach szklanych. Doszedł do wniosku, ze nie tylko makroskopowe spękania, powstałe w wy­niku produkcji i obróbki szkła, ale także wady wewnętrznej budowy materiału, powodują jego osłabienie. Dowiódł także, że z powodu wewnętrznych nieciągłości mamy do czynie­nia z efektem skali materiałów kruchych oraz bardzo znacznymi różnicami wartości wytrzymałości teoretycznej oraz praktycznej. Kryterium sformułowane przez Griffitha brzmi: do wzrostu pęknięcia dochodzi wówczas, gdy zmiana energii potencjalnej ciała ze szcze­liną jest co najmniej równa odporności materiału na pękanie:

G=GL

Energetyczne kryterium pękania, opisane równaniem 2.1, wymaga znajomości wielkości energii powierzchniowej, bardzo trudnej do zbadania doświadczalnie, i dlatego często zastępuje się je równoważnym siłowym kryterium pękania. W tej metodzie wprowadza się nową, charakterystyczną dla danego materiału wielkość, zwaną krytycznym współczynni­kiem intensywności naprężeń KIC. Siłowe kryterium pękania mówi, ze w chwili osiągnię­cia przez współczynnik intensywności naprężeń, charakterystyczny dla szczeliny (rysy) pewnej wartości krytycznej , nastąpi, w wyniku pęknięcia, zniszczenie materiału:

KI=KIC

gdzie: KI- współczynnik intensywności napręń dla rysy, KIC - krytyczna wartość współczynnika intensywności naprężeń dla materiału, wyznaczana doświadczalnie.


Wartość KIC zależy od temperatury w jakiej pracuje element i jego grubości. Dla szkła krzemionkowego KIC=0,74-0,81  [MPaxm0,5].

 

  FVBLSKY890 15
© 2012 DesignMore |Marcin Kozłowski
 
Naszą witrynę przegląda teraz 2 gości 

Szklane realizacje

http://www.designmore.pl/components/com_gk2_photoslide/images/thumbm/564768schody.jpg http://www.designmore.pl/components/com_gk2_photoslide/images/thumbm/555678schodyI.jpg http://www.designmore.pl/components/com_gk2_photoslide/images/thumbm/862770szklana_balustrada.jpg
Odsłon : 145750
Google Analytics Alternative