골절 핵 형성 :골절이 재료에 작용하는 응력이 강도를 초과 할 때 시작됩니다. 이것은 다음을 포함한 다양한 메커니즘으로 인해 발생할 수 있습니다.
그리피스 균열 :이들은 골절을위한 핵 생성 부위로서 작용할 수있는 물질에서 기존의 결함 또는 불연속이다. 그리피스 균열 끝의 응력 농도가 임계 값에 도달하면 균열이 전파되기 시작합니다.
기공 붕괴 :암석과 같은 다공성 물질에서 높은 유체 압력으로 인해 모공이 붕괴되어 골절이 발생할 수 있습니다.
열 응력 :재료의 빠른 가열 또는 냉각은 강도를 초과하는 열 응력을 생성하여 골절 핵 생성을 초래할 수 있습니다.
골절 전파 :골절이 핵 모양이되면 다양한 방식으로 재료를 통해 전파 될 수 있습니다.
모드 I :이것은 골절 표면이 골절 평면에 수직 인 방향으로 분리 된 가장 일반적인 골절 모드입니다.
모드 II :이 모드에서 골절 표면은 파괴 평면과 평행 한 방향으로 서로지나갑니다.
모드 III :이 모드는 골절 평면을 따라 재료를 찢는 것입니다.
골절의 전파는 다음을 포함한 몇 가지 요인에 의해 영향을받습니다.
재료 특성 :재료의 강도, 강인성 및 탄성은 골절 전파에 대한 저항을 결정합니다.
스트레스 조건 :파단 평면에 대한 적용된 응력의 크기와 방향은 전파 방향과 속도에 영향을 미칩니다.
골절 강인성 :이 특성은 파괴 개시 및 전파에 대한 재료의 저항을 나타냅니다. 파단 인성이 높을수록 골절에 대한 저항이 더 커집니다.
골절 정지 :골절은 다음과 같은 경우 전파를 중단 할 수 있습니다.
균열 팁의 응력 강도 계수는 임계 값보다 낮습니다.
골절은 물질 불연속성 또는 응력 조건의 변화를 만난다.
골절은 자유 표면 또는 경계에 도달합니다.
파단 체포는 치명적인 실패를 예방하는 데 중요하며 다음과 같은 다양한 기술을 사용하여 엔지니어링 할 수 있습니다.
강화 :골절 경로에 더 강한 재료를 추가하면 골절 강인성이 증가하고 골절 전파를 체포 할 수 있습니다.
잔류 응력 :잠재적 인 골절 부위 주변의 압축 응력을 유도하면 인장 응력에 대항하여 골절 전파를 방지 할 수 있습니다.
균열 추방자 :이들은 에너지를 흡수하고 응력을 소산하여 골절 전파를 방지하도록 설계되었습니다.
골절 핵 형성, 전파 및 체포의 메커니즘을 이해함으로써 과학자들은 스트레스 아래의 재료의 행동에 대한 귀중한 통찰력을 얻고 다양한 응용 분야에서 골절을 예방하거나 제어하기위한 전략을 개발할 수 있습니다. 이 지식은 공학, 지질학 및 재료 과학과 같은 분야에서 필수적입니다.
