Page 11 - Zmist-n3-2015-new
P. 11

  K   2  E     K 2    E
                                                                     ɶ
                                 l D » b   IC    = b     × IC     = b  c  d = bd.   (7)
                                                                       c
                                       s T    s T   s  E    s
                                                               T
                                                      T
                       ɶ
                  де  ,b b – величини, що визначають з експерименту. Аналогічний вираз лінійної
                  залежності від розкриття вершини тріщини отримав Мак-Мікінг [25] числово для
                  ідеальних пружно-пластичних тіл.













                   Рис. 2. Залежності швидкості повзучості алюмінію від щільності нейтронного потоку (а)
                          [9], а також видовження зразків сплаву Zr–2,5Nb від флюенсу (b) [26].

                          Fig. 2. Dependence of aluminum creep rate on neutron flux density (а) [9],
                               and also of Zr–2.5Nb specimen elongation on fluence (b) [26].
                      Швидкість усталеної повзучості можна подати як степеневу залежність від
                                      m
                                                                               m
                              ɺ
                  напруження  e = C s   [27],  як  і  деформацію  текучості  e = C s   [28].  Тому
                                                                                2
                                       1
                               0   1                                        2
                                                   n
                                             ɺ
                                                 B
                  справедливе співвідношення  e = e, де  B C C=  - m 1  /m 2  ,  n = m  /m , тобто швид-
                                              0              1 2           1  2
                  кість розкриття вершини тріщини для неопроміненого матеріалу
                                                         n
                                                   ɺ
                                                   d = B d.                              (8)
                                                    0    0
                      Таким чином, враховуючи вирази (8), (7) і (3), рівняння енергетичного ба-
                  лансу (6) можна записати так:
                                       l D   n   a N  t D         d c
                                           ɶ
                                             t 
                                                              )d t t
                                        = B bd  1 +   ∫  N  (t  +      .                (9)
                                       t D        t D  0          d - d
                                                                       t
                                                                   c
                                             t
                      Для великих часів  tD << , для яких і розраховують повзучість, отримуємо:
                                      t D
                                                             ( )t
                                                         ) t
                                   1              H (t + D - H
                                     ∫  N  (t + t t =             ɺ » ( )tH  N= ( )t .   (10)
                                             )d
                                   t D                   t D
                                     0
                      Записуючи розкриття тріщини через КІН, отримуємо рівняння для швидкості
                  поширення тріщини повзучості з урахуванням впливу нейтронного опромінення:
                                                     m
                                              dl  CK I  (1+ a N ( ))t
                                                =               .                       (11)
                                                            2
                                              dt   1 K-  2 I  / K IC
                                   n
                          ɶ
                  Тут  C = b B  /(E s ) ,  m = 2n . Зауважимо, що це рівняння для нульового флюенсу
                                 T
                  і малих значень КІН ( K < 0,1K IC  ) перетворюється на відомий аналог формули
                                        I
                  Періса для повзучості, що підтверджують безліч експериментів.
                      Зауважимо також, що для великих часів і доз опромінення характеристики
                  матеріалу змінюються плавно [9, 19]. Внаслідок радіаційного окрихчення грани-
                  ця текучості металу зростає з дозою опромінення, а в’язкість руйнування K IC зни-
                  10
   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16