第二章宏微觀破壞力學基礎-材料的宏微觀力學性能(編輯修改稿)
2024-09-12 00:19 本頁面
【文章內容簡介】 ??xyyxyyx知道了主應力表達式，就可以由屈服準則確定裂紋尖端塑性區(qū)的形狀和尺寸。 Tresca屈服準則 ? ?2222s i n12c os21 ?????? ?????????? ????? sIKr對于平面應力問題， 這就是平面應力情況下，用極坐標表示的 I型裂紋尖端塑性區(qū)的邊界方程。 20 21?????????sIKr??? ? 220 2s i n12c os ?????? ?? ???rrTresca屈服準則 對于平面應變問題， 這就是平面應變情況下，用極坐標表示的 I型裂紋尖端塑性區(qū)的邊界方程。 20 21?????????sIKr??? ? 2222s i n212c os21 ?????? ??????????? ?????? sIKr? ? 220 2s i n212c os ?????? ??? ????rrTresca屈服準則下的塑性邊界曲線 平面應力 平面應變 x y Mises屈服準則 對于平面應力問題， 這就是平面應力情況下，用極坐標表示的 I型裂紋尖端塑性區(qū)的邊界方程。 20 21?????????sIKr??? ? ?????? ?????? ??????????2s i n312c os21 222 ????? sIKr? ? ?????? ??2s i n312c os220???rrMises屈服準則 對于平面應變問題， 這就是平面應變情況下，用極坐標表示的 I型裂紋尖端塑性區(qū)的邊界方程。 20 21?????????sIKr??? ? ? ? ?????? ???????????2s i n3212c os21 2222 ?????? sIKr? ? ? ??????? ???2s i n3212c os2220????rrMises屈服準則下的塑性邊界曲線 平面應力 平面應變 x 塑性區(qū)在裂紋延長線上的尺寸 ? ??????????????????????????（平面應變）（平面應力）2220212121?????sIsIKKr平面應變情況下的塑性區(qū)要比平面應力情況下的塑性區(qū)小得多 小范圍屈服下的塑性修正 應力強度因子的塑性修正 假想將裂紋尖端向右移到 O 點，把實際的彈塑性應力場改用一個虛構的彈性應力場來代替。 22221211 ???????????????????????????sIsIsIy KKKr ??????2222412221221 ??????????????????????????? sIIsIy KKKr ?????平面應變 平面應力 yrRr ?? ? ? ysy r ?? ? ?? 0有效裂紋長度 yraa ???22211??????????sI aK??????222411??????????sI aK??????平面應力 平面應變 考慮塑性區(qū)的影響后， 有所增大 IK 斷裂判據(jù)和斷裂韌性 1. 應力強度因子斷裂準則 當含裂紋的彈性體在外載荷的作用下，裂紋尖端的 因子達到裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴展時材料的臨界值時，裂紋就發(fā)生失穩(wěn)擴展而導致裂紋體的斷裂。 類似于最大拉應力準則 K 斷裂判據(jù)和斷裂韌性 對于 I型裂紋，在平面應變條件下，其裂紋準則為 ICI KK ?其中， 是 I型裂紋的應力強度因子，它是帶裂紋構件所承受的載荷，裂紋幾何形狀和尺寸等因素有關的函數(shù)。 是平面應變情況下的臨界值，它是材料常數(shù)，稱為 材料平面應變斷裂韌性 ，可以通過 實驗測定 。 IKICK 斷裂判據(jù)和斷裂韌性 對于 II型 、 III型和復合型裂紋 ， 原則上可仿照 I建立相應的斷裂準則 。 但 和 測試困難 。 目前一般都是通過復合型斷裂準則來建立 、 與 之間的關系 。 IICK IIICKIICK IIICKICK用 “ 準則 ” 可解決以下問題： K(1)確定帶裂紋構件的臨界載荷。 (2) 確定裂紋容限尺寸。 (3) 確定帶裂紋構件的安全度。 (4) 選擇與評定材料。 斷裂判據(jù)和斷裂韌性 2. 裂紋擴展 的能量準則 HaG I /2???。 裂紋擴展阻力 pR ?? ?? 2隨著裂紋的擴展，原來儲存的彈性應變能要釋放 ，當釋放出來的彈性應變能等于或大于裂紋擴展所消耗的能量時， 裂紋就能自動擴展 RG
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