Festigkeit von Glas Zur Abhängigkeit von Belastungsdauer und -verlauf

Abstract

Die Abhängigkeit der Glasfestigkeit von der Einwirkungsdauer der Belastung kann bekanntlich auf das langsame Wachstum von unter Zugspannung stehenden gefährlichsten Fehlern in den Glasgegenständen zurückgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden als relevante Einflußparameter die Fehlergröße, der Belastungsverlauf und das umgebende Medium - vor allem feuchte Luft und Wasser - untersucht. Für die Fälle einer zeitlich konstanten, gleichmäßig zunehmenden und zyklisch wechselnden Spannung sind Formeln zur Vorhersage der Belastbarkeit von Glasgegenständen mit bekannter Anfangsrißtiefe zusammengestellt. Ist - wie im Normalfall - die Größe des gefährlichsten Fehlers nicht bekannt, so lassen sich solche Aussagen nur auf statistischer Grundlage gewinnen, wozu die für Einzelrisse hergeleiteten Beziehungen sinngemäß für Verteilungen formuliert werden. Außerdem sind experimentelle Untersuchungen der Autoren dargestellt, die einen Vergleich der rechnerisch erhaltenen Resultate mit Versuchsergebnissen ermöglichen. Strength of glass - On the dependence of loading history It is known that the dependence of the strength of glass on the duration of loading can be explained by the slow growth under tensile stresses of the most dangerous cracks in the glass objects under consideration. The relevant influencing parameters investigated in the present work are the defect size, the loading history and the surrounding medium, especially humidity and water. Formulas for the prediction of strength and lifetime of glass objects with known initial crack depths have been compiled for the cases of constant, uniformly increasing, and cyclic stresses. If the size of the most dangerous defect is not known, which is most often the case, such predictions can only be achieved from a statistical basis; corresponding relations for distributions are then formulated from those derived for single cracks. Moreover, experimental investigations by the authors are described, which allow a comparison between calculations and test results. Résistance des verres — La dépendance en fonction de la durée et de l'histoire de chargement II est bien établi que la dépendance de la résistance à la rupture des verres en fonction de la durée d'application des contraintes peut être expliquée par la croissance lente sous l'effet de contraintes de traction des défauts les plus dangereux existant dans les objets testés. Les paramètres déterminants étudiés dans ce travail sont la taille des défauts, le type de chargement et le milieu ambiant, particulièrement l'air humide et l'eau. On a compilé des formules permettant la prédiction de la résistance à la rupture et de la durée de vie d'objets en verre avec des défauts initiaux de profondeur connue dans les cas de forces constantes, uniformément croissantes et cychques. Quand la taille du plus dangereux défaut n'est pas connue, ce qui est en général le cas, de telles prédictions ne peuvent être obtenues qu'à partir de données statistiques; dans ce cas on utilise les relations valables pour une fissure unique et les adapte au cas d'une distribution de fissures. De plus, quelques résultats expérimentaux sont décrits afin de les comparer aux prédictions théoriques.