Вплив поверхневих і внутрішніх дефектів на руйнування та конструкційну міцність скляних матеріалів

Abstract

Експериментально досліджено особливості крихкого руйнування та конструкційної міцності скляних матеріалів з поверхневими, внутрішніми та змішаними типами критичних дефектів при короткочасному і довготривалому механічному навантаженні. Флоат скло і багато композитних скломатеріалів є поверхнево дефектними структурами з мікророзмірними поверхневими тріщинами та пошкодженнями, стан яких визначає опір руйнуванню і працездатність силових конструкцій. Показано, що характерні типи та розміри критичних дефектів склокерамічних структур можуть змінюватися суттєво залежно від технологічних особливостей застосованої „скляної” або „керамічної” технології виробництва. Механічна поведінка силових конструкцій зі скла і склокераміки може бути ефективно керована за рахунок цілеспрямованого вдосконалення технології і запровадження методів контролю критичних дефектів та моніторингу міцності на поточному виробництві. Результати дослідження і позитивний досвід проектування міцних пластин, балок та оболонок дозволяють надійно гарантувати несучу спроможність навантажених конструкцій з різних видів скломатеріалів.

Features of fracture and engineering strength of glass materials with surface and internal and mixed modes of critical defects are studied experimentally under short term and long term mechanical loading. The float glass and many composite glass materials are surface defective structures with micro dimensional surface cracks and damages. State of these defects determines the strength and workability of carrying structures. It is stated that characteristic modes and sizes of critical defects of glass-ceramic structure may be changed significantly subject to technological peculiarities of concrete “glass” or “ceramic” production method. Mechanical behavior of carrying glass and glass-ceramic structures may be directed using the appropriate technology, methods of critical defects control and strength monitoring in the production line. The results of the study and positive experience of the design of strong plates, beams and shells show the possibility to guarantee fully the carrying capacity of load bearing constructions made of different kinds of glass materials.