無(wú)機(jī)非金屬材料物理性能(已修改)
2025-01-27 15:13 本頁(yè)面
【正文】 ,3無(wú)機(jī)材料的脆性斷裂與強(qiáng)度 《 Titanic》 Titanic 近代船用鋼板 斷裂： 塑性斷裂 (延性或韌性斷裂 )和脆性斷裂兩種類型。 塑性斷裂： 在斷裂時(shí)伴有宏觀上的塑性變形。 脆性斷裂： 有些材料在應(yīng)力未達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)就會(huì)突然斷裂。不僅是脆性材料才會(huì)產(chǎn)生這種斷裂，材料內(nèi)部存在微裂紋，或者某些材料在低溫下受到?jīng)_擊等都有可能產(chǎn)生脆性斷裂。 斷裂發(fā)生在彈性應(yīng)變狀態(tài)下，沒(méi)有經(jīng)過(guò)塑性形變階段而直接形成的斷裂。 脆性斷裂的特點(diǎn)： 1)斷裂前無(wú)明顯的預(yù)兆 。 2)斷裂處往往存在一定的缺陷 (裂紋，傷痕 )。 3)由于缺陷的存在，實(shí)際斷裂強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論強(qiáng)度 . 脆性斷裂的微觀過(guò)程： 突發(fā)性裂紋擴(kuò)展； 裂紋的緩慢生長(zhǎng)。 斷裂現(xiàn)象： 1)金屬類：先是彈性形變，然后是塑性變形，直到斷裂。 2)高分子類：先是彈性形變 (很大 )，然后是塑性變形，直到斷裂。 3)無(wú)機(jī)材料類：先是彈性形變 (較小 )，然后不發(fā)生塑性變形 (或很小 )，直到斷裂。 固體受外功作用而變形，在變形過(guò)程中，外力所作的功轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存于固體內(nèi)的能量。斷裂時(shí)，應(yīng)變能提供了新生斷面所需的表面能。 ?thx/2=2? ?th=E(x/r0) ?th=2(?E/r0)1/2 ?th 以應(yīng)力 — 應(yīng)變正弦函數(shù)曲線的形式近似的描述原子間作用力隨原子間距的變化。 ? = ?thsin(2?x/?) U=S S 理論結(jié)合強(qiáng)度： 通常， γ約為 aE/100， ?th=E/10 對(duì)于大部分實(shí)際材料來(lái)說(shuō)，其理論結(jié)合強(qiáng)度與實(shí)際材料有一定的差異。 Griffith微裂紋理論 ?th=2(?E/r0)1/2 高強(qiáng)度的固體必須要求 E、 γ 大， a小 材料 ?Th Kg/mm2 ? c ? th
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