Динаміка утворення гартувальних напружень у склі та її моделювання

Abstract

Досліджено особливості динаміки утворення напружень у склі під час його гартування. Зроблено спробу пояснити, як температура та інтенсивність гартування впливають на особливості зміни вигляду епюри гартувальних напружень у часі. Виявлено, що основним чинником, який впливає на цей процес, є динаміка зміни температури поверхневих та внутрішнього шарів у склі. Коли значення температури перевищують межу температури склування, відбувається стрибкоподібна зміна модуля пружності та ТКЛР скла. Накладання величини модуля пружності, температурної деформації та градієнта температур у склі призводить до того чи іншого вигляду гартувальної епюри. Спроба математичного моделювання динаміки цього процесу дала наближені до реальних результати зміни поверхневих напружень у склі під час гартування.

The features of dynamics of stress formation in glass during its tempering were investigated. The attempt was made to explain how the temperature and intensity of tempering affect the features of residual stress distribution change in time. The main factor that has an influence on this process is the dynamics of temperature changes of surface and internal layers in glass. At the same time, when the temperature reaches the glass transition one, there is a jump-like change in the elastic modulus and coefficient of linear expansion of glass. Overlaying of elasticity modulus, temperature deformation and temperature gradient in glass leads to one or another form of residual stress distribution diagram. An attempt of mathematical modeling of the dynamics of this process gave approximate results of the change of surface stresses in glass during its tempering.