ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΣΕ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΘΡΑΥΣΗ ΚΑΙ ΑΝΤΟΧΗ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥ- ΚΕΡΑΜΙΚΟΥ.

Abstract

Ο ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΑΣΗΣ ΓΙΑ ΡΩΓΜΗ ΣΕ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ SI3N4/FE /SI3N4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΚΕ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΤΗΣ ΡΩΓΜΗΣ ΣΑΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΟΥ ΠΑΧΟΥΣ ΤΟΥ FE. ΓΙΑ ΤΟ ΣΚΟΠΟ ΑΥΤΟ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΕ Η ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΑΣΥΜΜΕΤΡΗ ΚΑΜΨΗ ΤΩΝ 4 - ΣΗΜΕΙΩΝ. ΟΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗΣ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΓΙΑ ΤΑ ΔΟΚΙΜΙΑ ΑΥΤΑ ΕΓΙΝΕ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ. ΟΙΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΕΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΥΝ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ, ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΤΗΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΤΟΝ ΤΥΠΟ ΘΡΑΥΣΗΣ ΤΗΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΡΩΓΜΗΣ. ΟΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΕΣ ΕΞΑΡΤΩΝΤΑΙ ΠΟΛΥ ΑΠΟ ΤΟ ΠΑΧΟΣ ΤΟΥ FE ΚΥΡΙΩΣ ΓΙΑ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΤΗΣ ΡΩΓΜΗΣ ΚΟΝΤΑ ΣΕ ΑΥΤΕΣ ΤΗΣ ΘΡΑΥΣΗΣ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ I. Η ΜΕΤΡΟΥΜΕΝΗ ΤΙΜΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΑΣΗΣ ΑΥΞΑΝΕΙ ΑΠΟ 6 MPAM^1/2 ΣΕ 12 MPAM^1/2 ΚΑΘΩΣ ΠΛΗΣΙΑΖΟΥΜΕ ΣΕ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΚΟΝΤΑ ΣΕ ΑΥΤΕΣ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ II. ΤΕΛΟΣ ΕΓΙΝΕ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΔΥΟ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΘΡΑΥΣΗΣ ΓΙΑ ΡΩΓΜΕΣ ΣΕ ΟΜΟΓΕΝΗ ΣΩΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΡΩΓΜΩΝ ΣΕ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ, ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΟΥΣΜΕ ΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ.

THE FRACTURE TOUGHNESS OF THE SI3 N4/FE/SI3 N4 JOINTS HAS BEEN EVALUATED FOR THE WHOLE RANGE OF THE MODE MIXITY AS A FUNCTION OF THE METAL INTERLAYER THICKNESS. THE SYMMETRIC AND ASYMMETRIC 4 - POINT BEND LOADING GEOMETRY WAS USED. THE FRACTURE TOUGHNESS CALIBRATION FUNCTIONS FOR THE TEST SPECIMENS, WHICH DESCRIBE THE INFLUENCE OF THE GEOMETRY, THE LOADING AND THE PROPERTIES OF THE MATERIALS ACROSS THE INTERFACE ON THE MODE VARIATIONS AT THE INTERFACE CRACK TIP, WERE CALCULATED VIA FEM ANALYSIS. THESE FUNCTIONS SHOW STRONG DEPENDENCEON THE INTERLAYER THICKNESS FOR LOADING CONDITIONS CLOSE TO MODE I. THE MEASURED INTERFACIAL FRACTURE TOUGHNESS INCREASE FROM ABOUT 6MPAM^1/2 TO 12MPAM^1/2 WITH INCREASING THE MODE II CONTRIBUTION. THICKER FE INTERLAYERS INCREASE SLIGHTLY THE TOUGHNESS VALUES. FINALLY TWO FRACTURE CRITERIA FOR CRACKS IN HOMOGENOUS MEDIA HAS BEEN MODIFIED FOR CRACKS IN BIMATERIAL INTERACES AND CORELATED WITH THE EXPERIMENTAL RESULTS.