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.

Plasaritje e mprehtë Plasaritje e rrumbullakuar (topitur)

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-𝚫), 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)

2-Krijimi i paraplasaritjes (me lodhje),

Kanali i punuar me gëdhendje

Paraplasaritja (plasaritja) e krijuar me lodhje

Koha

Ng

arke

sa

3-Shkatërrimi i mostrava në kondita të caktuara sipas standardit

Lakimi në tre pika

Gjatë përcaktimit eksperimental regjistrohet ngarkesa (forca) dhe zhvendosja e hapjes së majës së plasaritjes (P-𝚫).

Pajisje për përcaktimin e zhvendosjes së majës së plasaritjes (CTOD)

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

Komponenta plastike përcaktohet nga:

ose

Thyerje e pjerrët

Thyerje e formës V