β Scribed by J.R. Dryden; D. Kucerovsky; D.S. Wilkinson; D.F. Watt
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The creep behaviour of a two-phase material composed of rigid grains embedded in a contiguous viscous matrix is analyzed, using two different models. First, in a mean field treatment, the deformation of a suitably chosen representative region (comprising a rigid spherical grain encapsulated by a viscous boundary phase) is studied. Then, in a second treatment, the deformation of a periodic array of hexagonal grains is analyzed. Both of these models predict that, for a small volume fraction f of the fluid matrix phase, the overall viscosity of the two-phase composite will be inversely proportional to the cube off: They also predict that the maximum possible strain occurs when the viscous fluid is squeezed out of some of the interfaces. The strain at which this occurs equals f in tension and -f/2 in compression. Since f is often larger than the failure strain in vitreous-bonded ceramics, viscous flow-controlled creep may be an important mechanism even though it is, in principle, a transient process. Finally, the asymmetric behaviour between tension and compression has been used to model the stress redistribution process which is known to occur during bend testing. The results are consistent with experimental observations of a shift in neutral axis towards the compressive face.
R&nnn&Le comportement en fluage d'un mat&au biphase compose de grains rigides enchasJs dans une matrice visqueuse contigue, est analysi en utilisant deux mbthodes differentes. D'abord, dans un traitement de champ moyen, nous itudions la deformation d'une region representative convenablement choisie (comprenant un grain sphbrique rigide encapsule dans une phase de joint visqueuse). Ensuite, dans un second traitement, nous analysons la deformation dun r&au periodique de grains hexagonaux. Les deux modeles prtdisent que, pour une petite fraction volumique (f) de la phase fluide (matrice), la viscosite globale du compost biphase est inversement proportionnelle au cube de (f). 11s predisent bgalement que la deformation maximale possible se produit quand le fluide visqueux est exprime de quelques-unes des interfaces. La deformation a laquelle ceci se produit est &gale a (f) en tension et a -(f)/2 en compression. Puisque (f) est souvent plus grand que la contrainte de rupture dans les &amiques a liens vitreux, le fluage control6 par l'icoulement visqueux peut Btre un mecanisme important meme si en principe c'est un mbanisme transitoire. Enfin, le comportement asymetrique en tension et compression a btb utilid pour modeliser la redistribution de contraintes qui se produit pendant l'essai de flexion. Les resultats sont coherents avec les observations experimentales qui montrent un d&placement de l'axe neutre vers la face en compression.
Kriechverhalten eines zweiphasigen Materials, das aus starren Kijmem in einer eng anschlieBenden viskosen Matrix besteht, wird mit zwei verschiedenen Modellen analysiert. Zuerst wird in einer Behandlung des mittleren Feldes die Verfonnung eines gee&net ausgewihlten reprlsentativen Bereiches (ein in einer viskosen Komgrenzphase eingekapseltes starres Kom) untersucht. Danach wird in einer zweiten Behandlung die Verformung einer periodischen Anordnung hexagonaler KGmer analysiert. Beide Model1 sagen voraus, dag die Gesamtviskositiit des zweiphasigen Verbundmaterials bei kleinem Anteil f der flilssigen Phase umgekehrt zur d&ten Potenz von f verlauft. AuBerdem tritt die maximal mijgliche Dehung auf, wenn die viskose Flilssigkeit aus einigen der Grenzllachen herausgequetscht wird. Die entsprechende Dehnung betrlgt f im Zug und -f/2 im Druck. Da f hlufig gr%er als die Bruchdehnung in glasgebondeten Keramiken ist, kann das durch viskoses FlieBen gesteuerte Kriechen einen wichtigen Mechanismus darstellen, such wenn es im Prinzip ein Ubergangsporezeg ist. Schlieglich wird das asymmetrische Verhalten in Zug und Druck benutzt, urn die von Biegeversuchen her bekannte Umverteilung der Spannungen zu beschreiben. Die Ergebnisse sind mit experimentellen Beobachtungen einer Verschiebung der neutralen Faser in Richtung der komprimierten ObertIlche vertraglich.
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