mekanika e shkatërrimit ii-Çvendosja e hapjes së majës së plasaritjes
TRANSCRIPT
ZHVENDOSJA E HAPJES SË MAJËS (BALLIT) SË PLASARITJES (Crack Tip Opening Displacement-
CTOD)Te materialet me qendrueshmëri më të
vogël dhe me kufi më të vogël të rrjedhshmërisë, viskoziteti dinamik është më i madh, që do të thotë se në majën (ballin) e plasaritjes krijohet një zonë e deformimit plastik e cila e pamundëson përdorimin e mekanikes elastike lineare të shkatërrimit (MELSH) për vlerësimin e sjelljes se materialit. Për materiale të këtilla nuk mund të përdoren parametrat e mekanikës elastike lineare të shkatërrimit (MELSH) për përcaktimin e sjelljes së materialit ndaj veprimit te ngarkesave te jashtme të cilat mund të shkaktojnë edhe shkatërrimin e tij.
MEKANIKA ELASTIKO-PLASTIKE E SHKATËRRIMIT-MEPSH
SHKATËRRIMI NË ZONËN ELASTIKO-PLASTIKE TË DEFORMIMIT
ShkatërrimiShkatërrimi
Shkatërrimi
SH
KA
TË
RR
IMI
NË
Z
ON
ËN
E
LA
ST
IKE
T
Ë
DE
FO
RM
IMIT
SH
KA
TË
RR
IMI
NË
Z
ON
ËN
E
LA
ST
IKE
O-
PL
AS
TIK
E T
Ë
DE
FO
RM
IMIT
SH
KA
TË
RR
IMI
NË
Z
ON
ËN
P
LA
ST
IKE
TË
D
EF
OR
MIM
IT
Rritja e aftësisë për deformim
Wells Anderson në vitin 1961, për materialet plastike (duktile) propozoi si parametër për vlerësimin e rezistencës ndaj thyerjes zhvendosjen e hapjes së majës (ballit) të plasaritjes-CRACK TIP OPENING DISPLACEMENT (CTOD-δ). Ky parametër pra, përcakton intensitetin e deformimit plastik.
CTOD ngjashëm si edhe K dhe G është parametër themelor në kuadër të mekanikës së shkatërrimit në përgjithësi, për definimin e rezistencës së materialit ndaj thyerjes, përkatësisht definimin e intensitetit të deformimit plastik në majën e plasaritjes.
ZHVENDOSJA E HAPJES SE MAJES (BALLIT) SE PLASARITJES
Majë e mprehtë
Majë e rrumbullakuar (topitur)Majë e rrumbullakuar (topitur)
Në literaturë e cila i dedikohet mekanikës së shkatërrimit ndeshet e dhe koncepti (termi) zhvendosja e hapjes së plasaritjes (COD-Crack Opening Displacement-�), që është koncept më pak i rëndësishëm se koncepti CTOD.
Sipas Wells-it, zhvendosja e hapjes së plasaritjes përcaktohet me ekuacionin:
Në qendër të plasaritjes, zgjerimi i saj është maksimal dhe nëse merret parasysh se në këtë rast nuk kemi zgjerim të mëtejmë, pra (x=0), atëhere ekuacioni i Wells-it për hapjen e plasaritjes merr formën:
Në literaturë, kjo madhësi quhet edhe Crack Mauth Opening Displacement)-Zhvendosja e hapjes së gojës së plasaritjes.
Nëse merret parasysh zgjerimi i plasaritjes për madhësin (ry), atëhere gjatësia efektive e plasaritjes është (a+ry), ndërsa ekuacioni i Wells-it për hapjen e plasaritjes merr formën:
Ky relacion prezanton edhe të ashtuquajturën hapje efektive të plasaritjes.
Paralelisht me hapjen maksimale dhe hapjen efektive të plasaritjes, faktor me rëndësi është edhe zhvendosja e hapjes së majës (ballit ) të plasaritjes-CTOD (Crack Tip Opening Displacement) , që sipas Wells-it mund të shprehet me ekuacionin:
Nëse:
dhe nëse zëvendësohet në ekuacionin e mësipërm fitohet ekuacioni për (δ):
Sipas Wells-it zhvendosja e hapjes së (majës) së plasaritjes (CTOD) që shpeshherë shenjohet edhe me shkronjën greke *δ* mund të përcaktohet edhe sipas relacionit:
ku:
G-intensiteti i forcës së përhapjes (rritjes) së plasaritjes ose faktori i energjisë së liruar.σys -kufiri i rrjedhshmërisë.
Seksioni tërthor i mostrës
Zona e deformimit planar
Sforcimi planar
Deformimi planar
Kanali i punuar me gëdhendje
Plasaritja nga lodhja
Zona plastikke
Sipas Dugdale-s, zhvendosja e hapjes së majës (ballit) të plasaritjes zhvillohet sipas skemës së mëposhtme dhe sipas relacionit të dhënë në vazhdim:
m=1.0- sforcim planar
m=2.0-deformim planar
PËRCAKTIMI EKSPERIMENTAL I ZHVENDOSJES SË HAPJES SË MAJËS SË PLASARITJES
Përcaktimi i zhvendosjes së hapjes s majës (ballit) së plasaritjes bëhet me ndihmën e kampioneve (mostrave) standarde të cilët i nënshtrohen tërheqjes (CT) dhe lakimit në tri pika (SENT), sipas standardit ASTM E1290-89.
B
P
P/2P/2
5W
S=4W
Wa = 0.45 - 0.55 W
Përcaktimi eksperimental i CTOD bazohet në katër veprime:
1-Përgatitja mekanike (përpunimi me gëdhndje) që përfshin edhe hapjen e kanalit të mostrave (kampioneve),
2-Krijimi i paraplasaritjes (me lodhje),
3-Shkatërrimi i mostrava në kondita të caktuara sipas standardit,
4-Analiza e rezultateve të fituara (Data analysis).
1-Përgatitja mekanike (përpunimi me gëdhndje) që përfshin edhe hapjen e kanalit të mostrave (kampioneve)
Gjatë përcaktimit eksperimental regjistrohet ngarkesa (forca) dhe zhvendosja e hapjes së majës së plasaritjes (P-𝚫).
4-Analiza e rezultateve të fituara (Data analysis)
CTOD përcaktohet nga relacioni:
ku:F-ngarkesa e regjistruar, Vp-komponenta plastike e deformimi
S-hapja e nofullave shtërnguese, ν-koeficienti i Puasonit
B-trashësia e mostrës, a-gjatësia e plasaritjes,
W-gjerësia e mostrës, z-lartësia e nofullave shtërnguese,σys- kufiri i rrjedhshmërisë, E-moduli i elasticitetit
Vlera kritike e zhvendosjes së majës së plasaritjes përbëhet nga komponenta elastike dhe komponeneta plastike:
Komponenta elastike përcaktohet nga:
ose