高分子材料的斷裂ppt課件(完整版)
【正文】 ??aEc ????高分子材料性能學(xué) 35 ? ?? ?? ??????????????????????平面應(yīng)變平面應(yīng)力2122112??????EEac常數(shù)?ac?材料的斷裂應(yīng)力 σ 和材料中存在的裂紋的長度 a 之積為一常數(shù)，該常數(shù)反映了材料抵抗斷裂的能力。 宏觀裂紋引起的 為什么？如何防止？ 斷裂力學(xué) 高分子材料性能學(xué) 41 斷裂力學(xué)的研究內(nèi)容包括 : ?裂紋尖端的應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變能的分析； ?提出描述裂紋體應(yīng)力場強(qiáng)的力學(xué)參量及計算方法； ?建立新的斷裂判據(jù)； ?研究斷裂機(jī)制和提高材料斷裂韌性的途徑等。 屈服判據(jù) 1?2?3?高分子材料性能學(xué) 58 )2s i n432c os)21[()(2 1 2222 ???? ??? vKrsI)2s i n31(2[ c o s)(2 1 222 ???? ??sIKr： 平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 高分子材料性能學(xué) 59 x軸上， θ ＝ 0，塑性區(qū)的寬度 r0為： 20 )(21sIKr???220 )21()(21 vKrsI ????平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 20 )(241sIKr???高分子材料性能學(xué) 60 修正后塑性區(qū)的寬度 R0為： 20 )(1sIKR???20 )(221sIKR???平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 可見：考慮應(yīng)力松弛后，塑 性區(qū)的尺寸擴(kuò)大了 1倍。 ？ ，為什么說脆性 斷裂最危險？ 高分子材料性能學(xué) 66 有一材料 E= 1011 N/m2， γs=10 N/m，由其制成的一薄板內(nèi)有一條長 6mm的裂紋，試求脆性斷裂時的斷裂應(yīng)力 σc？ 采用屈服強(qiáng)度 =1600 MPa，斷裂韌度 KIC=70 MPa若該板件在軸向拉應(yīng)力 σ=640 MPa下工作，試計算： （ 1）裂紋尖端前沿的應(yīng)力強(qiáng)度因子 KI及塑性區(qū)的寬度 R0。厚板件 :表面處 于平面應(yīng)力狀態(tài) ,心部是平面應(yīng)變狀態(tài)。 2. 應(yīng)力場強(qiáng)度因子 KⅠ 及裂紋斷裂韌度 KIC 高分子材料性能學(xué) 46 )23si n2si n1(2c o s2 ????? ?? rK Ix)23si n2si n1(2c o s2 ????? ?? ? rKy23c o s2c o s2si n2?????rKxy??應(yīng)力分量： 高分子材料性能學(xué) 47 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變狀態(tài) 0,0,0???xyyx???00???zxyzz???)( yxzEv ??? ??平面應(yīng)力 高分子材料性能學(xué) 48 平面應(yīng)變 0,0,0 ??? xyyx ???0??? yzxzz ???)( yxz v ??? ??高分子材料性能學(xué) 49 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變狀態(tài)區(qū)別 Z軸方向上的應(yīng)力 σ z或應(yīng)變 ε z是否為零 區(qū)分標(biāo)準(zhǔn) 平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 應(yīng)力 σ z=0 應(yīng)變 ε z=0 )( yxz v ??? ??)( yxzEv ??? ??高分子材料性能學(xué) 50 )23si n2si n21(2c o s2)1( ????? ???? vrEKv Ix)23si n2si n21(2c o s2)1( ????? ???? vrEKv Iy23c o s2c o s2si n2)1(2 ?????rEKv Ixy??平面應(yīng)變狀態(tài)應(yīng)變分量為： 高分子材料性能學(xué) 51 )2s i n21(2co s21 2 ??
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