Проблема прогнозирования разрушения важна для практики. Как правило, в металлах, разрушение происходит в результате достижения критической деформации вследствие протекания пластических процессов. Это обычно связывается со скоростью ползучести - v , которая может быть определена выражением:
v=Aexp(-U/w) (1),
где U - энергетический барьер процесса, w - энергия возмущения.
Каждый металл имеет собственные параметры плотность d, удельный объём q, скорость распространения упругих поперечных волн Cl, модуль сдвига G и ряд других. Эти параметры зависят от температуры Т и внешних воздействий, которые вызывают в объёме материала напряжения P.
В выражении (1) энергии U и w даются в расчёте на одну частицу. Возникает вопрос, чем задаются эти энергии? При пластической деформации происходят сдвиги одних фрагментов материала относительно других, появляются дефекты структуры - дислокации, поры, вакансии и т.д. Значит, этот процесс должен определяться модулем сдвига. Тогда произведение модуля сдвига на удельный объём и будет искомым энергетическим барьером. Получаем:
U = qG (2)
Известно, что модуль сдвига связан с плотностью и скоростью распространения поперечных упругих волн простым соотношением:
G = dCl (3)
Тогда для энергетического барьера процесса получаем выражение:
U = qdCl (4)
Из (4) видно, что величина энергетического барьера определяется параметрами материала и может зависеть от температуры и внешних воздействий так же, как меняются сами параметры.
Теперь обратим внимание на энергию внешних возмущений w. На материал могут действовать тепловые, механические, электромагнитные и другие воздействия. Эти воздействия приводят к повышению средней энергии частиц вещества. Следовательно, они суммируются.
В случае, когда на материал действуют только тепловые и механические воздействия, средняя тепловая энергия определяется известным произведением кТ, а добавка к средней энергии частицы от внешнего воздействия может быть определена выражением qP, где P есть некоторое среднее напряжение, возникающее в объёме тела как результат действия внешней нагрузки.
Тогда для энергии возмущения получается выражение:
w = kT + qP (5)
Учитывая выражения 4 и 5 , можно заметить, что значение экспоненты в формуле 1 полностью определено и соответствует вероятности сдвига.
Тогда вся неопределённость, связанная с оценкой скорости ползучести, может быть отнесена к предэкспоненте А. Видимо, этот параметр физически соответствует количеству подвижек в единицу времени. Тогда его величина ничем не ограничена. Сами подвижки могут происходить на различных масштабах. Их количество будет зависеть от структуры материала, температуры и величины внешних нагрузок. Характер изменений А может быть выявлен по результатам испытаний различных образцов в условиях стационарной ползучести. Было бы интересно выяснить, существует ли корреляция между числом подвижек и частотой следования импульсов акустической эмиссии.
Возможно, что следует ввести понятие термосиловых флуктуаций, благодаря наличию которых и происходят подвижки материала на различных масштабных уровнях в объёме твёрдого тела.