工程斷裂力學(xué)第一章-資料下載頁(yè)
2025-09-11 20:58本頁(yè)面
【正文】 c－ plastic fracture mechanics） 則是彈塑性力學(xué)的一門分支 ， 它解決韌性斷裂問(wèn)題 。 過(guò)去幾十年的發(fā)展 ， 線彈性斷裂力學(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 。 它們?cè)诠こ躺系膽?yīng)用越來(lái)越廣泛 ， 并且取得了巨大的成功 。 斷裂問(wèn)題研究尺度的劃分 如果用長(zhǎng)度的量級(jí)來(lái)劃分 ， 從原子尺寸到大型結(jié)構(gòu) ， 都與斷裂有關(guān) 。在原子物理方面 （ 108米以下 ） 的斷裂研究比較少較困難 。 在 108到 104米的微觀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 。 從 104到 100米就是斷裂力學(xué)的研究范圍 ， 包括小至高度強(qiáng)度合金的裂端塑性區(qū) ， 大至斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)試樣 ， 更大的尺寸就完全屬于工程范圍 。 按照裂紋擴(kuò)展速度的劃分 按照裂紋擴(kuò)展速度來(lái)分，斷裂力學(xué)可依 靜止裂紋、亞臨界裂紋擴(kuò)展及失穩(wěn)擴(kuò)展和止裂 這三個(gè)領(lǐng)域來(lái)研究。 亞臨界裂紋擴(kuò)展和斷裂后失穩(wěn)擴(kuò)展的主要區(qū)別，在于前者不但擴(kuò)展速度較慢，而且如果除去使裂紋擴(kuò)展的因素（例如卸載），則裂紋擴(kuò)展可以立即停止，因而零構(gòu)件仍然是安全的；失穩(wěn)擴(kuò)展則不同，擴(kuò)展速度往往高達(dá)每秒數(shù)百米以上，就是立即卸載也不一定來(lái)得及防止最后的破壞。 關(guān)于靜止裂紋研究 在靜止的裂紋方面，我們主要對(duì)裂紋問(wèn)題作應(yīng)力力分析，即計(jì)算表征裂端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的參量，例如計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子、能量釋放率這一類的力學(xué)參量。為了確定某種材料何時(shí)才發(fā)生失穩(wěn)斷裂，我們必須測(cè)量斷裂韌度。由裂紋問(wèn)題的應(yīng)力分析和已知此材料的斷裂韌度，就可以基本解決第一節(jié)所提的第一和第二個(gè)工程問(wèn)題，即計(jì)算出在某載荷下斷裂時(shí)的裂紋大小。 關(guān)于 亞臨界裂紋 由亞臨界裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)可以推測(cè)出此材料允許存在的微小缺陷以及零構(gòu)件達(dá)到壽命。 材料本身的成份、冶煉、加工、熱處理等因素，又影響著材料本身的機(jī)械性能，即影響著斷裂韌度和亞臨界裂紋擴(kuò)展速度。 為什么要研究靜止裂紋、亞臨界裂紋和失穩(wěn)擴(kuò)裂紋？相應(yīng)能解決什么問(wèn)題？ 課外作業(yè) ? 觀察并記錄帶有裂紋的橡皮筋、建筑用鋼筋、有機(jī)玻璃的長(zhǎng)條形試件在受拉時(shí)的載荷 — 變形量關(guān)系。試件一端固定，一端受拉伸，變形量是指加載點(diǎn)的延伸量。
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