ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
27
вязкоупругими средами с сильной зависимостью механических ха-
рактеристик от скорости и длительности (и частоты) воздействия, а
также от температуры.
Моделирование на компьютере движения трещины в условиях
существования впереди нее зоны вынужденной эластичности приво-
дит к следующим результатам. Вынужденная эластическая деформа-
ция развивается во времени с конечной скоростью, зависящей от
напряжения и температуры. Скорость формирования зоны вынужден-
ной эластичности характеризуется временем
запаздывания вынуж-
денной эластической деформации ползучести, зависящим от интен-
сивности межмолекулярных взаимодействий, тормозящих процесс
разворачивания свернутых конформаций макромолекул, а также от
температуры и внешнего напряжения. Введем безразмерный характе-
ристический параметр
кр
,
l

где
кр
l
—
критическая длина на флук-
туационной стадии движения. Произведение

определяет среднее
расстояние, на которое может продвинуться трещина за время разви-
тия вынужденной эластичности деформации. Если
1,
за время
трещина может пройти путь, намного меньший ее критического пути,
т. е. подавляющую часть своего пути трещина будет двигаться в усло-
виях уже развившейся вынужденной эластической деформации впере-
ди нее. Поэтому условие
1
определяет наличие перед трещиной
сформировавшейся зоны вынужденной эластичности.
Развитие вынужденной эластической деформации происходит с
совершением работы против сил внутреннего трения и сопровожда-
ется выделением теплоты. Можно показать, что пока скорость тре-
щины невелика, этот поток теплоты успевает отводиться во вне, и
движение трещины является изотермическим. По мере роста трещи-
ны ее скорость возрастает, напряжения вблизи фронта увеличивают-
ся, выделяющаяся теплота уже не успевает полностью отводиться и
происходит постепенный переход к адиабатическому движению
трещины, зона вынужденной эластичности нагревается, увеличивает-
ся частота элементарных актов разрушения, время развития вынуж-
денной эластической деформации уменьшается, уменьшается и пре-
дел вынужденной эластичности
в
.
Все эти факторы противоречи-
вым образом влияют на движение трещины и эволюцию зоны
вынужденной эластичности. В конце медленной стадии движения
трещины из-за адиабатического разогрева ее скорость резко, почти
скачком, увеличивается, приближаясь к предельной скорости атер-
мической стадии. В это время характеристический параметр
ста-
новится больше единицы, и вынужденная эластическая деформация