疲勞與斷裂第七章彈塑性斷裂力學(xué)簡(jiǎn)介-資料下載頁(yè)
2025-10-07 19:20本頁(yè)面
【正文】 ?103)=800MPa 例 直徑 d=500mm，壁厚 t=，已知 E=200GPa, ?=, sys=1200MPa， ?c=。 殼體的最大設(shè)計(jì)內(nèi)壓為 p=8 MPa, 試計(jì)算其可 容許的最大缺陷尺寸。 最危險(xiǎn)的缺陷是縱向裂紋，方向垂直于環(huán)向應(yīng)力。 p P t d N s z z z z N s P c c c s s s =2s c z 23 由于 dt，可忽略筒體曲率的影響。 視為無(wú)限大中心裂紋板，且為平面應(yīng)力 . )] 2 ln[sec( 8 ys ys E a s ps p s ? = )] 1200 800 2 ln[sec( 10 200 14 . 3 1200 8 3 = p a = 由 (710)式有： s s 在臨界狀態(tài)下有： ?=??c 得到： ac? 故可以容許的缺陷總長(zhǎng)度為 2a=。 24 討論 ： 假設(shè)按小范圍屈服計(jì)算，由 (711)式有： 或?qū)憺? E K ys s ?2 1 =E a ys s p s ? 2 = 可容許的缺陷總長(zhǎng)度為 2a=。 故 當(dāng) s/sys較大時(shí)，小范圍屈服假設(shè)將引入較大的 誤差，且結(jié)果偏危險(xiǎn)。 對(duì)于本題則斷裂判據(jù)寫(xiě)為： c ys c E a ? s p s ? ? = 2 即 : 14 . 3 800 800 10 200 1200 05 . 0 3 2 = ? p s s ? E a ys c c = 25 1) 線彈性斷裂力學(xué)給出裂尖應(yīng)力趨于無(wú)窮大， 故裂尖附近的材料必然要發(fā)生屈服。 小 結(jié)： 2) Irwin給出的塑性區(qū)尺寸 R為： 2 1 ) ( 1 2 ys p K r R s ap = = ? ? ? = 2 2 1 a (平面應(yīng)力 ) (平面應(yīng)變 ) (74) 平面應(yīng)變情況下塑性區(qū)尺寸約為平面應(yīng)力的 1/3。 3) 小范圍屈服時(shí)， Irwin給出修正后的 K為： 1 K ) ( p r a + = p s 用 代替 a ) ( p r a + 26 無(wú)限大體中半橢圓表面裂紋最深處，有： Q a K p s 1 . 1 1 = 用形狀參數(shù) Q代替橢圓積分 E(k) 4) Dugdale給出裂紋尖端張開(kāi)位移 ? (CTOD)與作用 應(yīng)力 s間的關(guān)系為： )] 2 ln[sec( 8 ys ys E a s ps p s ? = (710) 小范圍屈服時(shí)有： (712) ?=1，平面應(yīng)力； ?=(1?2)/2， 平面應(yīng)變。 E K ys s ? ? 2 1 = 27 6) 裂紋尖端張開(kāi)位移 ?可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 7) 臨界 CTOD值 (?c)可作為彈塑性斷裂材料參數(shù)。 以 CTOD為控制參量的彈塑性斷裂判據(jù)為： c ? ? ? 8) 以裂紋尖端張開(kāi)位移為基礎(chǔ)，已經(jīng)發(fā)展了一些 用于彈塑性斷裂控制和缺陷評(píng)估的方法。 如中國(guó)“壓力容器缺陷評(píng)定規(guī)范”中的 CVDA安全 設(shè)計(jì)曲線、英國(guó)方法、日本規(guī)范等等。 彈塑性斷裂問(wèn)題復(fù)雜，仍在進(jìn)一步研究。 28 習(xí)題： 76 本章完 再見(jiàn)！ 返回主目錄
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