材料力學(xué)性能教學(xué)課件ppt材料的斷裂韌性(參考版)
2024-12-11 10:08本頁面
【正文】 思考題與習(xí)題 。 ?影響塑性區(qū)大小的因素有：裂紋在厚板中所處的位置，板中心處于平面應(yīng)變狀態(tài)，塑性區(qū)較?。话灞砻嫣幱谄矫鎽?yīng)力狀態(tài)，塑性區(qū)較大。 思考題與習(xí)題 53 試述裂紋尖端塑性區(qū)產(chǎn)生的原因及其影響因素。 ?K判據(jù)解決了經(jīng)典的強度理論不能解決存在宏觀裂紋為什么會產(chǎn)生低應(yīng)力脆斷的原因。因此只能用其它判據(jù)來解決這一問題。這說明經(jīng)典的強度理論單純用應(yīng)力大小來判斷受載的裂紋體是否破壞是不正確的。 ?預(yù)防措施：將斷裂判據(jù)用于機件的設(shè)計上，在給定裂紋尺寸的情況下，確定機件允許的最大工作應(yīng)力，或者當(dāng)機件的工作應(yīng)力確定后，根據(jù)斷裂判據(jù)確定機件不發(fā)生脆性斷裂時所允許的最大裂紋尺寸。 ICI KK ?ICI KK ?50 試述低應(yīng)力脆斷的原因及防止方法。 思考題與習(xí)題 （ 8） 裂紋擴展能量釋放率 GI ? I型裂紋擴展單位面積時系統(tǒng)釋放勢能的數(shù)值。 49 （ 7） 裂紋擴展 K判據(jù) ?裂紋在受力時只要滿足 ， 就會發(fā)生脆性斷裂。 思考題與習(xí)題 （ 5） 有效屈服應(yīng)力 ?裂紋在發(fā)生屈服時的應(yīng)力。 “ I”表示 I型裂紋。 思考題與習(xí)題 （ 2）張開型（ I 型）裂紋 ?拉應(yīng)力垂直作用于裂紋擴展面，裂紋沿作用力方向張開，沿裂紋面擴展的裂紋。但是當(dāng)應(yīng)變速率很大時，形變熱量來不及傳導(dǎo)，造成絕熱狀態(tài)，導(dǎo)致局部升溫， KIC又有所增加。 ?中低強度鋼都有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，在 tk以上，材料主要是微孔聚集型的韌性斷裂， KIC較高，而在 tk以下，材料主要為解理型脆性斷裂， KIC很低。 第三節(jié) 影響斷裂韌度 KIC的因素 36 ?（二） KIC與沖擊吸收功 AKV之間的關(guān)系 ?由于裂紋和缺口不同，以及加載速率不同，所以 KIC和AKV的溫度變化曲線不一樣，由 KIC確定的韌脆轉(zhuǎn)變溫度比 AKV的高。 第二節(jié) 斷裂韌度 KIC的測試 33 二、測試方法 第二節(jié) 斷裂韌度 KIC的測試 34 ?由于材料性能及試樣尺寸不同， FV曲線有三種類型： ?1. 材料較脆、試樣尺寸足夠大時， FV曲線為 III型 ?2. 材料韌性較好或試樣尺寸較小時， FV曲線為 I型 ?3. 材料韌性或試樣尺寸居中時， FV曲線為 II型 從 FV曲線確定 FQ的方法： 第二節(jié) 斷裂韌度 KIC的測試 35 ?一、 KIC與常規(guī)力學(xué)性能指標(biāo)之間的關(guān)系 ?（一） KIC與強度、塑性間的關(guān)系 ?對于穿晶解理斷裂，裂紋形成并能擴展要滿足一定的力學(xué)條件，即拉應(yīng)力要達(dá)到 σc，而且拉應(yīng)力必須作用有一定范圍或特征距離，才可能使裂紋過界擴展，從而實現(xiàn)解理斷裂。 第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 30 2. 對于大件表面半橢圓裂紋， ，所以 KI的修正公式為： 修正的 KI值為： 2222(1 ( / )(1 ( / )IsIsYaKYYaKY??????????平 面 應(yīng) 力 )平 面 應(yīng) 變 )22(1 0. 5 ( / )(1 0. 17 7 ( / )IsIsaKaK????????????平 面 應(yīng) 力 )平 面 應(yīng) 變 ) ?? ?例如， 1. 對于無限板的中心穿透裂紋，考慮塑性區(qū)影響時， Y=л1/2，所以 KI的修正公式為： 2222( ( / )(( / )IsIsaKaK??????????????平 面 應(yīng) 力 )平 面 應(yīng) 變 )第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 31 ?一、試樣的形狀、尺寸及制備 第二節(jié) 斷裂韌度 KIC的測試 32 ?由于這些尺寸比塑性區(qū)寬度 R0大一個數(shù)量級，所以可以保證裂紋尖端是平面應(yīng)變和小范圍屈服狀態(tài)
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