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Fractura Frágil y Estadística de Weibull

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Mismo mecanismo estadístico que en Cerámica A1 el vidrio es, de hecho, el sistema canónico donde se caracterizó originalmente la dispersión de resistencia por defectos superficiales submicroscópicos ("flaws" de Griffith).

ID:('ky', 1760)


Distribución Weibull

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$P_f=1-\exp[-\frac{V_{eff}}{V_0}(\frac{\sigma_{applied}}{\sigma_{0,weib}})^{m_{weib}}]$

$m_{weib}$
Módulo de Weibull
$1$
$P_f$
Probabilidad de falla
$1$
$sigma_{applied}$
Esfuerzo aplicado
$Pa$
$sigma_{0,weib}$
Resistencia característica Weibull
$Pa$
$V_0$
Volumen de referencia
$m³$
$V_{eff}$
Volumen efectivo
$m³$



ID:('gm', 15110)


Efecto de escala

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$\frac{\sigma_1}{\sigma_2}=(\frac{V_2}{V_1})^{1/m_{weib}}$

$m_{weib}$
Módulo de Weibull
$1$
$sigma_1/sigma_2$
Razón de resistencia por escala
$1$
$V_1$
Volumen caso 1
$m³$
$V_2$
Volumen caso 2
$m³$



ID:('gm', 15111)


Griffith

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$\sigma_f=\sqrt{\frac{2E_Y\gamma_s}{\pi a_c}}$

$E_Y$
Módulo de Young
$Pa$
$sigma_f$
Resistencia crítica Griffith
$Pa$
$gamma_s$
Energía superficial
$J/m²$
$a_c$
Tamaño crítico de defecto
$m$



ID:('gm', 15112)


Supervivencia

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$S=1-P_f$

$P_f$
Probabilidad de falla
$1$
$S$
Supervivencia
$1$



ID:('gm', 15113)


Margen crítico

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$FS=\frac{\sigma_f}{\sigma_{applied}}$

$FS$
Margen crítico
$1$
$sigma_{applied}$
Esfuerzo aplicado
$Pa$
$sigma_f$
Resistencia crítica Griffith
$Pa$



ID:('gm', 15114)


Carga dinámica

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$\sigma_{applied}^{n+1}=\sigma_{applied}^{n}+\dot\sigma\Delta t$

$sigma_{applied}$
Esfuerzo aplicado
$Pa$
$dotsigma$
Tasa de carga
$Pa/s$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



ID:('gm', 15115)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile