韧性crevassing的特性
韧性断裂的特征是一个大的断裂过程区(FPZ,微裂隙的区域是活跃的,因为在裂缝尖端应力集中)和亚临界crevassing(传播在断裂韧性的裂缝;更普遍被称为亚临界裂纹增长,SCCG)。
FPZ的大小与裂缝尖端的应力松弛由于粘塑性的变形(蠕变),与位错动力学,以及微裂纹增长(Kachanov, 1999)。尖端的应力集中从而减毒和压力重新分配在一个带针的尖端。在那个区,微裂隙成长。一些微裂隙控制和扩展裂缝。FPZ影响冰流,因为微裂隙减少冰的力学性能。为了评估FPZ的大小,观察裂缝模式在本质上可以被考虑。维斯(2003)分析了裂缝的温带高山冰川(冰川d 'Argentiere,法国)。他发现裂缝长度的大小是一个指数分布的最小裂缝大小10 m。裂隙之间的间距可以近似用对数正态分布分布模式的12.6米。这些结果表明,FPZ的大小的数量级10米的韧性crevassing。这是证实了直接模拟裂缝增长(见下文)。
观察亚临界crevassing很多,但SCCG过程尚未被研究过的冰。图62.1给出了一个简化的模式裂纹速度报道作为应力强度因子K的函数,在陶瓷或玻璃。断裂韧性Kc,裂纹传播速度接近体波速度(临界裂纹扩展)。在阈值k下,裂纹不进步。冰,k可以与裂纹成核压力观察到在低压力。k - Kc裂纹生长的速度控制。这种断裂模式对应于SCCG。对岩石、陶瓷或玻璃,SCCG通常是与扩散过程,化学反应和塑性流动(维斯,2004)。冰,扩散过程是非常缓慢。他们可以,
K应力强度因子K
th c
图62.1示意图裂纹速度与应力强度因子。临界裂纹扩展(20)发生K > Kc, K是应力强度因子和Kc是断裂韧性。亚临界裂纹增长(SCCG)出现K < K < Kc, K的门槛应力强度因子。
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图62.1示意图裂纹速度与应力强度因子。临界裂纹扩展(20)发生K > Kc, K是应力强度因子和Kc是断裂韧性。亚临界裂纹增长(SCCG)出现K < K < Kc, K的门槛应力强度因子。
然而,影响SCCG在低应变率。化学反应由于冰SCCG杂质不需要,与纯冰显示亚临界效应实验执行(Mahrenholtz &吴,1992)。如上断言,viscoplas-tic流负责FPZ的形成。FPZ,微裂隙的发展不均匀,因为冰的异质性。在这样的条件下(例如Amitrano et al ., 1999),一些微裂隙逐渐主导和扩展裂缝。所显示的蠕变测量失败执行在实验室(Mahrenholtz &吴,1992),微裂纹积累过程的持续时间(直到裂纹)的形成很大程度上取决于应用负载。在低压力(< 1 MPa),在周的顺序。因此,SCCG可以被解释为一个不连续的微裂纹成核和传播的过程。在宏观尺度,这些微裂隙的组织可以被视为一个持续的过程的裂缝增长。
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