Hiãûn tỉåüng ny gi l họa bãưn hay biãún cỉïng. Trong thỉûc tãú biãún cỉïng l khäng cọ üi khi cáưn gia cäng càõt gt tiãúp theo. Tuy nhiãn ta cọ thãø sỉí dủng biãún cỉïng âãø lm tàng äü bãưn âäü cỉïng ca mäüt säú chi tiãút nhỉ : xêch xe tàng, mạy kẹo, lạ chàõn sụng mạy, âải ạc, m sàõt d-Biãún dảng do cng lm thay âäøi âạng kãø tênh cháút l, họa ca váût liãûu : lm tàng iãûn tråí, tàng tỉì khạng lm gim tênh chäúng àn mn âiãûn họa áy l dảng hỉ hng ráút nguy hiãøm gỉåìi, do váûy phi âỉåüc nghiãn cỉïu t m ãø n u ca sỉû hçnh thnh v phạ t tiãøn ca vãút nỉït trong tåïi viãûc tạch råìi kim loải thnh nhỉỵng pháưn riãng l. hai loải àût gy tải vng phạ hy cọ dảng chẹn - âéa gäưm hai pháưn : pháưn âạy íng 45 o våïi avåïi täúc âäü nh, cáưn nhiãưu nàng lỉåüng v ln cọ dáúu hiãûu guy hiãøm. Phạ hy thỉåìng tri qua ba giai âoản âiãøn hçnh : ûng tàng. -Quạ trçnh phạt triãøn ca vãút nỉït theo phỉång trủc kẹo cho âãún khi gàûp màût ngoi tinh thãø v gáy ra phạ hy. b-Phạ hy dn : L phạ hy xy ra háưu nhỉ khäng km theo biãún dảng do màût gy cọ dảng phàóng v vng gọc våïi phỉång cọ ỉïng sút phạp låïn nháút. Vãư phỉång diãûn vi mä thç màût gy cọ thãø theo biãn giåïi hảt hay màût dn trong bn thán hảt. lå â b â 2.1.5.Phạ hy : H çnh 2.11- Så âäư täø chỉïc tãú vi âiãøn hçnh ca váût liãûu bë biãún dảng Trãn biãøu âäư kẹo ta tháúy nãúu tiãúp tủc tàng lỉûc kẹo lãn nỉỵa s dáùn tåïi hiãûn tỉåüng kim loải bë âỉït råìi hay gy våỵ âọ l quạ trçnh phạ hy. Â gáy täøn tháút låïn vãư kinh tãú v tênh mảng con n âgànngỉìa quạ trçnh phạ hy xy ra. Khại niãûm : Phạ hy l kãútq lng kim loải dáùn Ta s tiãún hnh nghiãn cỉïu quạ trçnh phạ hy trong cạc âiãưu kiãûn ti trng khạc nhau : ti trng ténh, ti trng thay âäøi cọ chu k 1-Phạ hy trong âiãưu kiãûn ti trng ténh : Ty thüc vo mỉïc âäü biãú n dảng do trỉåïc khi phạ hy ngỉåìi ta phán ra lm :phạ hy do v phạ hy dn. a-Phạ hy do : L phạ hy km theo mỉïc âäü biãún dảng do khạ låïn, vng gy våỵ bao giåì cng cọ sỉû co thàõt vãư tiãút diãûn. M vng gọc våïi phỉång lỉûc kẹo, màût bãn cọ dảng cän nghiãng mäüt gọc khoa trủc máùu. Nãúu váût liãûu cọ chỉïa tảp cháút phi kim loải màût gy s cọ dảng täø ong. Phạ hy do xyr bạo trỉåïcnãnêtn -Sỉû hçnh thnh cạc läù träúng siãu tãú vi riãng biãût tảo ra cäø ngäùng (quạ trçnh ny kẹo di v quan trng nháút). -Quạ trçnh liãn håü p cạc läù träúng tảo ra vãút nỉït tãú vi khi biãúnda 56 Phạ hy dn xy ra tỉïc thåìi våïi täúc âäü ráút nhanh (våïi thẹp âãún 1000m/s), chè cáưn äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao iåì ta cng mong mún xy ra phạ hy do. Phạ hy åí dảng no ch úu phủ thüc vo loẵi váût liãûu : váût liãûu do thỉåìng bë phạ y do, váût liãûu dn thỉåìng bë phạ hy dn. Ngoi ra cn phủ thüc vo täúc âäü âàût ti ng v nhiãût âäü biãún dảng ì do sỉû hçnh thnh cạc vãút nỉït v sau âọ vãút nỉït phạt ïp lm phạ våỵ mäúi liãn kãú t ngu ny gi l giåïi hản tạch âỉït (k gay trong bn thán hảt ca pha ny. ïp âãún 1000m/s), chè cáưn äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao iåì ta cng mong mún xy ra phạ hy do. Phạ hy åí dảng no ch úu phủ thüc vo loẵi váût liãûu : váût liãûu do thỉåìng bë phạ y do, váût liãûu dn thỉåìng bë phạ hy dn. Ngoi ra cn phủ thüc vo täúc âäü âàût ti ng v nhiãût âäü biãún dảng ì do sỉû hçnh thnh cạc vãút nỉït v sau âọ vãút nỉït phạt ïp lm phạ våỵ mäúi liãn kãút ngu ny gi l giåïi hản tạch âỉït (k gay trong bn thán hảt ca pha ny. H çnh 2.12- Cạc dảng âỉït khi phạ hu do: a) Xã dëch thưn tụy; b) Thàõt cäø ngäùng c) Kiãøu “chẹn-âéa”; d) Dảng “täø ong” mm gg hh trtr c-Ngun nhán ca sỉû phạ hy : c-Ngun nhán ca sỉû phạ hy : H çnh 2.12- Âỉåìng cong thỉí kẹo v cạc dảng âỉït khi phạ hu d ì Ngun nhán chênh ca sỉû phạ hylaNgun nhán chênh ca sỉû phạ hyla triãøn låïn lãn. Phạ hy xy ra do thnh pháưn ỉïng sút phatriãøn låïn lãn. Phạ hy xy ra do thnh pháưn ỉïng sút pha n tỉí åí hai bãn ca mäüt màût no âọ. Khi thnh pháưn ỉïng sút ny â låïn âãø tạch âỉït hai màût ngun tỉí råìi nhau s xy ra phạ hy. Giạ trë n tỉí åí hai bãn ca mäüt màût no âọ. Khi thnh pháưn ỉïng sút ny â låïn âãø tạch âỉït hai màût ngun tỉí råìi nhau s xy ra phạ hy. Giạ trë hiãûu V tâ ). Nhỉ váûy ta tháúy : -Nãúu V c < V tâ s xy ra phạ hy do. hiãûu V - Nãúu V c > V tâ s xy ra phạ hy dn Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy. -Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem nhỉ vãút nỉït. - Våïi váût liãûu chỉïa pha thỉï hai cọ âäü cỉïng cao thç vãút nỉït ln sinh ra tải biãn giåïi hảt hay n - Nãúu V tâ ). Nhỉ váûy ta tháúy : -Nãúu V c < V tâ s xy ra phạ hy do. c > V tâ s xy ra phạ hy dn Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy. -Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem nhỉ vãút nỉït. - Våïi váût liãûu chỉïa pha thỉï hai cọ âäü cỉïng cao thç vãút nỉït ln sinh ra tải biãn giåïi hảt hay n 57 -Våïi váût liãûu âäưng nháút (chè cọ mäüt pha) : Viãûc xút hiãûn vãút nỉït l do sỉû têch tủ ca ạc lãûch trong biãún dảng do theo mä hçnh ca Strä - Mät. Khi biãún dảng do sinh ra ạc lãûch, chụng chuøn âäüng trãn màût trỉåüt theo phỉång ca ỉïng sút tạc dủng. Khi bë ỉìng lải trỉåïc cạc cn tråí nhỉ biãn giåïi hảt, pha thỉï hai thç cạc lãûch sạt gáưn cn tråí s hëu mäüt ạp lỉûc ráút låïn båíi cạc lãûch phêa sau. Chụng s liãn kãút lải v tảo thnh vãút nỉït ãu bẹ. í nàng phạt ạt triãøn thç khäng xy ra phạ hy. Theo A.A. Griffith thç v c c d c si H çnh 2.13 - Sỉû chuønâäüng v têch tủ lãûch trỉåïc cn tråí. Sau khi â hçnh thnh vãút nỉït thç sỉ ûphạ hyhon ton phủ thüc vo kha triãøn ca nọ. Nãúu vãút nỉït khäng ph ãút nỉït chè phạt triãøn âỉåüc khi giạ trë ỉïng sút låïn hån giạ trë ỉïng sút tåïi hản : V G = ( 2 s E a J S ) 1/2 (2.1) Trong âọ : -V G : ỉïng sút tåïi hản Griffith -E : mä âun ân häưi : ỉït cn nh hån kêch thỉåïc tåïi hản thç cng chỉa ỉûc sỉû n g sút táûp trung theo hiãûu ỉïng gọc ïo chia cho tiãút diãûn máùu) ìng nhiãưu. Giạ trë K t = V m / V o gi l hãû säú táûp trung ỉïng - a : nỉía chiãưu di vãút nỉït dảng enlip -J S sỉïc càng bãư màût Màût khạc nãúu khi phạt triãøn vãútn th guy hiãøm. Sỉû phạt triãøn vãút nỉït xy ra do ỉïn nhn åí âènh nỉït, âènh nỉït cọ gọc cng nhn thç sỉû táûp trung cng mảnh. Våïi vãút nỉït hçnh enlip cọ chiãưu di vng gọc våïi phỉång lỉûc tạc dủng thç ỉïng sút cỉûc âải åí âáưu nhn vãút nỉït s l : V m = 2V o ( a/U t ) 1/2 (2.2) Trong âọ :-V o : ỉïng sút kẹo danh nghéa (lỉûcke -a :nỉía chiãưu di vãút nỉït -U t : bạn kênh cong ca âènh vãút nỉït. Tỉì âọ tháúy ràòng nãúu vãút nỉït cng di v cng nhn thç giạ trë ( a/U t ) 1/2 cng låïn tỉïc l sỉû táûp trung ỉïng sútca 58 suỏỳt d-C ỳp (nhoớ hồn T s ) kim loaỷi coù xu hổồng phaù huớy doỡn vaỡ ngổồỹc laỷi. ọỳc õọỹ bnióỳn daỷng : tọỳc õọỹ bióỳn daỷng caỡng cao sổỷ trổồỹt caỡng khoù xaớy ra hồn, do õoù giồùi haỷn chaớy seợ caỡng caùo, trong khi giồùi haỷn taùch õổùt hỏửu nhổ khọng õọứi. Vỗ vỏỷy khi tọỳc õọỹ bióỳn daỷng tng (lồùn hồn H s ) kim loaỷi coù xu hổồùng phaù huớy doỡn. aùc yóỳu tọỳ tỏỷp trung ổùng suỏỳt : caùc vóỳt khờa, nổùt, sổỷ thay õọứi õọỹt bióỳn vóử tióỳt dióỷn õóửu laỡm ổùng suỏỳt cuỷc bọỹ vổồỹt quaù giồùi haỷn taùch õổùt trong khi ổùng suỏỳt trung bỗnh vỏựn nhoớ V vỗ vỏỷy kim loaỷi seợ dóự daỡng bở phaù huớy. ian daỡi hay tổồng õọỳi daỡi. Phaù huớy nhổ ới laỡ taới troỹng thay õọứi theo thồỡi gian, gỏy ra ổùng ỡ T vaỡ sọỳ lổồỹng chu ổỷng õổồỹc mọỹt sọỳ lổồỹng chu trỗnh tọỳi thióứu maỡ khọng Giaù trở vaỡ dỏỳu cuớa ổùng suỏỳt thay õọứi theo chu kyỡ. mọỹt thồỡi gian laỡm vióỷc khaù lồùn (10 7 -10 8 chu trỗnh). . Trong õoù vỏỷt lióỷu doỡn coù hóỷ sọỳ tỏỷp trung ổùng suỏỳt cao hồn so vồùi vỏỷt lióỷu deớo, bồới vỗ trong vỏỷt lióỷu deớo khi ổùng suỏỳt vổồỹt quaù giồùi haỷn chaớy seợ gỏy ra bióỳn daỷng deớo trổồùc, laỡm cho sổỷ phỏn bọỳ ổùng suỏỳt tổồng õọỳi õọửng õóửu hồn. aùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng tồùi sổỷ phaù huớy : -Nhióỷt õọỹ : khi nhióỷt dọỹ tng lón giồùi haỷn chaớy seợ giaớm õi, trong khi giồùi haỷn taùch õổùt hỏửu nhổ khọng thay õọứi. Do õoù ồớ nhióỷt õọỹ thỏ -T -C hồn o V V V tõ V tõ V c T s t o C V c H S H 0 DoỡnDeớoDeớoDoỡn H ỗnh 2.14 - Aớnh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ vaỡ tọỳc õọỹ bióỳn daỷng 2-Phaù huớy trong õióửu kióỷn taới troỹng thay õọứi coù chu kyỡ : a-Khaùi nióỷm : Trong thổỷc tóỳ rỏỳt nhióửu loaỷi chi tióỳt vaỡ kóỳt cỏỳu maùy : truỷc, baùnh rng, cỏửu chởu taùc duỷng cuớa ổùng suỏỳt khọng lồùn hồn giồùi haỷn bóửn keùo (thỏỷm chờ < V 0,2 ) nhổng thay õọứi theo chu kyỡ coù thóứ bở phaù huớy sau mọỹt thồỡig vỏỷy goỹi laỡ phaù huớy moới. Taới troỹng mo suỏỳt bióỳn daỷng kióứu hỗnh sin : V = V a sin (Zt) hay H = H a sin (Zt) (2.3) Trong õoù V a , H a laỡ caùc giaù trở bión õọỹ. Mọựi dao õọỹng coù chu ky kyỡ õổồỹc lỏỷp laỷi goỹi laỡ sọỳ chu trỗnh N. Tổỡ õổồỡng cong moới Wohler ta coù thóứ choỹn õổồỹc taới troỹng cho pheùp vỏỷt lióỷu coù thóứ chởu õ bở phaù huớy moới goỹi laỡ sọỳ chu trỗnh giồùi haỷn N G . b-ỷc õióứm cuớa phaù huớy moới : - -Sổỷ phaù huớy moới chố xaớy ra sau Vổồỹt quaù giồùi haỷn naỡy chi tióỳt hỏửu nhổ khọng bở phaù huớy moới. -ặẽng suỏỳt gỏy ra phaù huớy moới thổồỡng khaù thỏỳp (nhoớ hồn giồùi haỷn bóửn, mọỹt sọỳ trổồỡng hồỹp nhoớ hồn giồùi haỷn chaớy). 59 ưu tiãn cọ thãø gäưm cọ: hê, räù xäúp, xỉåïc, tảp cháút hay sỉû läưi lm trãn bãư màût. chiãưu ngỉåüc lải h a khäng âỉåüc hn kên m âãø lải mäüt lm sáu cọ kêch thỉåïc bàòng mäüt thän ût liãûu våïi nhau. Cạc chè tiãu ny âỉåüc xạc âënh bàòng cạc phỉång áùu cọ kêch thỉåïc theo tiãu chøn nháút âënh. 2 ưn lỉu mäúi quan hãû giỉỵa cạc âån vë âo : 1kG/mm 2 =10 1 -Màût gy khäng cọ hiãûn tỉåüng biãún dảng v chia ra hai vng r rãût : vng phạ hy tỉì tỉì theo thåìi gian cọ dảng nhàơn v mën, vng phạ hy tỉïc thåìi cọ dảng thä v håi gäư ghãư. c-Sỉû tảo thnh vãút nỉït mi âáưu tiãn : Cạc vãút nỉït mi âáưu tiãn thỉåìng xút hiãûn trãn bãư màût chi tiãút l nåi chëu ỉïng sút kẹo låïn nháút, sau âọ phạt triãøn âi sáu vo trong. Cạc vãút nỉït tãú vi âá -Cạc vãút nỉït cọ sàơn : räù k -Vãút nỉït sinh ra trong quạ trçnh lm viãûc : Gi sỉí trong nỉía chu k âáưu dỉåïi tạc dủng ca ngoải lỉûc sinh ra cạc lãûch chuø n âäüng trãn màût trỉåüt theo chiãưu ca ỉïng sút v mäüt trong cạc lãûch âọ âi ra màût ngoi chi tiãút tảo ra mäüt báûc cáúp nh a. Âãún nỉía chu k sau ỉïng tạc âäüng theo chiãưu ngỉåüc lải v lãûch cng chuøn âäüng theo nhỉng báûc cáúpn gsäú mảng. Âáy chênh l máưm mäúng ca vãút nỉït mi âáưu tiãn. 2.2-Cạc âàûc trỉng cå tênh : Cå tênh ca váût liãûu âỉåüc biãøu thë båíi cạc âàûc trỉng cå hc, chụng cho biãút kh nàng chëu ti ca váût liãûu trong tỉìng âiãưu kiãûn củ thã,ø l cå såí âãø tênh toạn âäü bãưn khi sỉí dủng v khi so sạnh cạcvá phạp thỉí nghiãûm trãn cạcm 2.2.1-Âäü bãưn : Cạc giạ trë c a âäü bãưn v âäü do âỉåüc xạc âënh bàòng phỉång phạp thỉí kẹo, nãúu bàòng cạc phỉång phạp khạc thç phi ghi chụ km theo. Âån vë âo âäü bãưn theo tiãu chøn Viãût nam quy âënh l MN/m 2 nhỉng hiãûn nay váùn quen dng âån vë c l kG/mm . Ngoi ra cn sỉí dủng cạc âån vë MPa, Pa Cá MPa. -Cạc chè tiãu vãư ü bãưn : çnh ạn hiãn viãûc xạc âënh giạ trë ny âä a-Giåïi hảnânhäưi (V âh ) : l ỉïng sút låïn nháút tạc dủng lãn máùu m khi b ti trng, hdgv kêch thỉåïc ca nọ khäng bë thay âäøi. Tuy n mäüt cạch chênh xạc ráút khọ khàn. Do váûy thỉåìng quy ỉåïc ỉïng sút ỉïng våïi khi máùu bë biãún dảng dỉ ráút nh 0,01 y 0,05% so våïi chiãưu di ban âáưu v âỉåüc ghi l V 0,01 v V 0,05 . Lục ny giåïi hản ân häưi âỉåüc tênh nhỉ sau : V âh = dh o F S MN/m 2 hay V 0,01 = 0,01 o F S MN/m 2 Trong âọ : -F âh v F 0,01 l ỉïng våïi ti trng ân häưi v máùu biãún dảng 0,01%. Âån vë MN V ch ) : ỉïng våïi ỉïng sút bẹ nháút khi máùu bàõt âáưu biãún dảng nàòm ngang khi kẹo nãn phi dng giåïi hản chy quy ỉåïc. áút gáy ra biãún dảng dỉ 0,20% chiãưu di -S o l tiãútdiãûn ban âáưu ca máùu, âån vë âo m 2 . b-Giåïi hản chy váût l ( do, xạc âënh tải âoản nàòm ngang ca biãøu âäư kẹo. Pháưn låïn cạc kim loải v håüp kim khäng cọ âoản c-Giåïi hản chy quy ỉåïc (V 0,2 ) : l ỉïng su ban âáưu cho máùu, sau khi b ti trng tạc dủng. V 0,2 = 0,2 o F S MN/m 2 . 60 . låïn nháút, sau âọ phạt triãøn âi sáu vo trong. Cạc vãút nỉït tãú vi âá -Cạc vãút nỉït cọ sàơn : räù k -Vãút nỉït sinh ra trong quạ trçnh lm viãûc : Gi sỉí trong nỉía chu k âáưu dỉåïi tạc dủng ca. gi l giåïi hản tạch âỉït (k gay trong bn thán hảt ca pha ny. ïp âãún 1000m/s), chè cáưn äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao iåì ta cng mong. dn Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy. -Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem