構造工学および材料科学において、高速破壊とは、材料中の欠陥（亀裂など）が急速に拡大し、材料の壊滅的な破壊に至る現象を指します。高速で進行し、蓄積されるひずみエネルギーは比較的小さいため、危険な破壊モードとなります。[1]
欠陥
急速破壊が発生するときに材料に作用する応力は、材料の降伏応力よりも小さい。この非常に代表的な例は、膨らんだ風船を針で突いたときに起こること、つまり風船の材料の急速破壊である。風船のエネルギーは、内部の圧縮ガスとゴム膜自体に蓄えられたエネルギーから生じる。[2]この場合、ピンで刺すような欠陥が導入されると、膜が急速破壊によって破損し、爆発につながる。[2]しかし、部分的に膨らんだ風船の場合のように、エネルギーの少ない風船に同じ欠陥が導入されると、急速破壊が発生する臨界圧力に達するまで風船が徐々に穴が開けられない限り、急速破壊は発生しない。[2]
急速破壊の発生は材料によって異なります。例えば、変形能力の低い脆性材料では、製造工程で生じた小さな欠陥であっても、急速破壊が発生します。[3]
参照
参考文献
- ^ Todinov, Michael (2016).信頼性とリスクモデル：信頼性要件の設定. チチェスター: John Wiley & Sons. p. 235. ISBN 9781118873328。
- ^ abc Jones, David; Ashby, Michael (2005).エンジニアリング材料1：特性、応用、設計入門、第3版. アムステルダム: Elsevier . p. 170. ISBN 0750663804。
- ^ ドモーネ、ピーター、イルストン、ジョン (2010). 『建設資材：その性質と挙動』第4版. ボカラトン、フロリダ州: CRCプレス. p. 40. ISBN 9780203927571。
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