工程斷裂力學(xué)第一章-全文預(yù)覽
【正文】 方面是屬于材料科學(xué)的領(lǐng)域 ， 主要是研究金相組織 、 夾雜物 、 二相粒子 、 晶粒大小等與微裂紋 、 裂紋擴(kuò)展和斷裂的關(guān)系 。 過(guò)去幾十年的發(fā)展 ， 線(xiàn)彈性斷裂力學(xué)的理論和工程用已形成一套成熟 、 完整的體系；而彈塑性斷裂力學(xué)也已接近成熟的階段 。裂紋擴(kuò)展后，載荷即迅速下降，斷裂過(guò)程很快就結(jié)束了。前邊提到的低強(qiáng)度鋼的斷裂就屬于韌性斷裂。 同一種材料一般是隨裂紋的存在和長(zhǎng)度的增加以及溫度降低和構(gòu)件截面積的增大，而增加脆性斷裂的傾向。如低強(qiáng)度鋼，在斷裂前必定伸長(zhǎng)并頸縮，是塑性大、韌度高的金屬。 脆性斷裂和韌性斷裂 韌度（ toughness）： 是指材料在斷裂前的彈塑性變形中吸收能量的能力。因此，從 A點(diǎn)到 B點(diǎn)這段期間就是危險(xiǎn)期，在危險(xiǎn)期中隨時(shí)可能發(fā)生斷裂。在工作載荷較高時(shí)，比較短的裂紋就有可能發(fā)生斷裂；在工作載荷較低時(shí)，比較長(zhǎng)的裂紋才會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。 因此 ， 發(fā)生斷裂的時(shí)機(jī)必然與裂端區(qū)應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān) 。應(yīng)綜合力學(xué)、材料學(xué)和工程應(yīng)用等方面著手研究。 從上世紀(jì) 五十年代中期 以來(lái) ，斷裂力學(xué)發(fā)展很快 ， 目前線(xiàn)性理論部分已比較成熟 ，在工程方面 ， 已廣泛應(yīng)用于宇航 、 航空 、 海洋 、 兵器 、機(jī)械 、 化工和地質(zhì)等許多領(lǐng)域 。 由高強(qiáng)度合金所制成的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力水平，往往遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力。 高強(qiáng)度合金的優(yōu)點(diǎn) ： 用高強(qiáng)度合金制成的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通常體積較小、重量較輕、用料還可以大大節(jié)省。 斷裂事故 二次世界大戰(zhàn)期間，特別是四十年代后期，美國(guó)曾建造了大約 2500艘自由號(hào)型萬(wàn)噸輪，在服役期間有 145艘斷成兩截， 700艘左右嚴(yán)重破壞。 斷裂發(fā)生的過(guò)程 ：斷裂是如此突然地發(fā)生，好象事先一點(diǎn)征兆都沒(méi)有。 第一章 引 言 ? 關(guān)于斷裂的工程問(wèn)題 1979年 5月－個(gè)晴朗的下午，一架美國(guó)麥克唐納 ?道格拉斯公司制造的 DC－ 10型寬體客機(jī)，從芝加哥國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛。 ? 本課程將簡(jiǎn)要介紹斷裂的工程問(wèn)題、能量守恒與斷裂判據(jù)、應(yīng)力強(qiáng)度因子、線(xiàn)彈性和彈塑性斷裂力學(xué)基本理論、裂紋擴(kuò)展、 J積分以及斷裂問(wèn)題的有限元方法等內(nèi)容。 至今為止，這樣的空難仍然難以完全避免?。?！ 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)為什么會(huì)脫落？ 美國(guó)航空管理局和飛機(jī)制造公司專(zhuān)家
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