材料的斷裂ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 21:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 下材料只發(fā)生彈性變形和斷裂，設(shè)在斷裂前的 彈性變形范圍內(nèi) 虎克定律仍然適用，則 xEEa????當 x很小時， 22sin xx?????對比式（ 1）和（ 2），得 ，則有 （ 1） （ 2） 即 60 下面求解 λ。脆性物體發(fā)生斷裂時不發(fā)生塑性變形，所以沒有塑性變形功。外力拉伸物體時，物體中儲存彈性應(yīng)變能，斷裂時，彈性應(yīng)變能釋放，轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻婺?，只有當彈性?yīng)變能等于物體斷裂后產(chǎn)生新的表面的表面能時，斷裂才可以發(fā)生。拉伸時兩原子之間彈性應(yīng)變能為應(yīng)力曲線以下的面積（圖中陰影部分）。 其應(yīng)變能密度為 220022si n c o s2th ththxxU d x?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ??????61 設(shè)能量等于兩個新的斷面的表面能，設(shè) γ為單位面積的表面能，則有： thEa?? ? 上式表明，理論斷裂強度與 彈性模量 、表面能、晶格常數(shù) 等材料常數(shù)有關(guān)。 將 λ代入 ，可求出 62 ? 100aE通常 約為 ，上式可寫為 10thE? ?21/Jm? ?103 10am??? 30th GP a? ? 更精確的計算說明上式的 估計偏高 。一般材料常數(shù)的典型數(shù)值為： E=300GPa， ， ， ，則可計算得出： 。 要得到高強度的固體，就要求 E、 大，而 a小。實際材料中只有一些極細的纖維和晶須接近理論強度值，如： ?63 石英玻璃纖維強度可達 ，約為 E/4； 碳化硅晶須強度為 ，約為 E/23； 氧化鋁晶須強度為 ，約為 E/33。 但尺寸較大材料的實際強度比理論值低得多，約為 E/100到 E/1000范圍，而且實際材料強度總在一定范圍內(nèi)波動，即使是同樣材料在同樣條件下制成的試件，強度值也有波動，試件尺寸大，強度就偏低。 64 2 Inglis理論 英格里斯（ Inglis）曾研究了具有孔洞板的應(yīng)力集中問題，一個重要結(jié)果是：
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