斷裂力學(xué)復(fù)習(xí)ppt課件(參考版)
2025-05-03 18:25本頁面
【正文】 解：由已知條件：使用 MN, m, s 制； ?max=220（ MPa）； ?min=20（ MPa）； Δ?＝（ 220－ 20）＝ 200（ MPa）； 由 Kc＝ 80MPa?m； 從 K1c＝ Y?max ； ac= K1c2/(π ? Y2 ? ?max2)=6400/(π ? ? 48400) ac= (m)用 Paris 公式： m=3, A=2x10 12,由載荷頻率 50Hz, 1分鐘將有 50X60＝ 3X103（ cycles)廠長來到之前已經(jīng)除事故！m＝ 3由用 Forman公式： m=3, C=3x10 11 謝 謝！Thank you for your attention! 2022年 7月上述推導(dǎo)用了積分公式：Typical values of fracture toughness。請問廠長到來之前能否出事故？（該材料的 Paris系數(shù)為 m=3, A=2x10 12， 裂紋形狀因子可取 , Kc＝ 80MPa?m）。 一天夜班值班員突然發(fā)現(xiàn)該板一側(cè)出現(xiàn) 15mm長的邊裂紋并在擴(kuò)展。 例題 6 一高強(qiáng)鋼板制成的關(guān)鍵部件（葉輪），承受 10—110 kN 的波動載荷，頻率 50Hz。 應(yīng)力比 R＝ 200/300=2/3。 板在遠(yuǎn)處承受 ?，該板裂尖的壽命要求達(dá)到 106 循環(huán)，問著塊板能達(dá)到要求嗎？（設(shè)計要求考慮平均應(yīng)力，此板Kc＝ 80MPa?m， PARIS系數(shù) A＝ 4x1012， m=3。Measured minimum stress is 10 Mpa。 m = 3。 請問，那一種方法效果較好？計算上述兩種情況構(gòu)件疲勞壽命增加的百分?jǐn)?shù)。 代入公式： 例題 2 一個構(gòu)件，無損探傷得知存在一個 3mm長的初始裂紋，在服役工況下，由于疲勞，在裂紋擴(kuò)展到 8mm時快速脆斷。 ? 當(dāng) m=2時 ,? 當(dāng) m=3時 , 例題 1 一個很大的鋼板，內(nèi)有一個從中心孔起始的 1cm 長的裂紋，該板承受拉伸循環(huán)加載，應(yīng)力幅從 6MPa到 60MPa,裂紋擴(kuò)展曲線可用 Paris公式描述，指數(shù) m=3，當(dāng) da/dN為 10－ 9 m/cycle時， △ K為 MPa ；若裂紋形狀因子Ｙ＝１ .02, 載荷頻率為 10Hz，求需多少循環(huán)裂紋可以擴(kuò)展到 2cm? 解：首先確定 Paris公式系數(shù) A， 由 da/dN＝ A△ Km ， A＝（ da/dN） /(△ Km) ＝ 10－ 9 /＝ 1011 。視為無限大中心裂紋板，且為平面應(yīng)力 .由： 在臨界狀態(tài)下有： ? = ? ?c 得到： ac ? 故可以容許的缺陷總長度為 2a = 。 解：受內(nèi)壓薄壁殼體中的最大應(yīng)力是環(huán)向應(yīng)力，且： ? = pd/2t = 8?(2??103) = 800MPa 最危險的缺陷是縱向裂紋，方向垂直于環(huán)向應(yīng)力。 該應(yīng)力的大小為： 在平面應(yīng)力下， 即： （ m） = mm, 2ac=12(mm) 上題若考慮鼓脹效應(yīng)，環(huán)向應(yīng)力 還會增大，即： 當(dāng) a= mm時， 則 是否可用 D－ M模型得到的公式 計算 ac ?思考題：再迭代一次可得臨界最大可容許尺寸為例題 4 例 5. 直徑 d=500mm，壁厚 t= 的圓筒，已知 E=200GPa, ?=, ?c= , ?s =1200MPa。解：由于是薄壁殼體，為平面應(yīng)力狀態(tài)。 代入計算得： ac= (mm) 2ac=(mm) 例題 3 一個外徑為 , 壁厚 C
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