固體力學(xué)第八章ppt課件(參考版)
2025-05-09 22:05本頁面
【正文】 2. 測試的值 （ 開裂點(diǎn) ） 分散度大 ， 造成分散度大的原因可能與開裂點(diǎn)不易確定 、 旋轉(zhuǎn)因子 r取值不準(zhǔn)等因素有關(guān) 。 同時(shí) ， COD方法也存在許多問題 ， 有待研究解決 : 1. COD的含義不明確 。 ?的公式是針對穿透裂紋的 ， 對于工程中大量遇到的表面裂紋和埋 藏裂紋 ， 是采用簡化為穿透裂紋的方法 ， 這種方法是經(jīng)驗(yàn)的 、 粗糙的 。 ? ? ， 且材料為理想塑性的 ， 這與實(shí)際情況不符 。 但 COD的這種理論基礎(chǔ)是薄弱的 ， COD方法主要地是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)公式 。 COD準(zhǔn)則有一定的理論分析為基礎(chǔ) （ 如 DM模型 ， 和 J積分關(guān)系式所表明 和 J的一致性等 ） 。 對于上面的結(jié)果 ， 可歸納為表 31 0 .6 7 s??? see?se see?0 .0 2 4 ( )ccsa e??c?21()cCssKe???cse? 21()CsK? 表中 （ ） 表示消除殘余應(yīng)力 ， （ ） 代表未消除殘余應(yīng)力 。 當(dāng) 時(shí) ， 殘余應(yīng)變?nèi)? ， 名義應(yīng)變?nèi)椋? 對上述兩種情況皆近似地認(rèn)為 ， 按公式 （ 311） 進(jìn)行計(jì)算 ， 則有： 0 .6 7 s???se( 1 0 . 6 7) 1 . 6 7sse e e? ? ? s???se( 1 0 . 8 7) 1 . 8 7sse e e? ? ? see?1 ( ) 0 . 0 9 ( )2 ( 2 0 . 2 5 )cccssa ee?????? 時(shí) ， 由于存在高度應(yīng)力集中 ， 使名義應(yīng)變達(dá)到 ， 按式 （ 311） ， 得 在 時(shí) ， 名義應(yīng)變?nèi)? ， 得 s??? see?1 ( ) 0 . 0 9 ( )2 ( 2 0 . 2 5 ) ccc ssa ee?????? s??? 6see?0 .0 2 8 ( )ccsa e?? 在 下 ， 由于應(yīng)力集中 ， 使之工作應(yīng)變達(dá)到 ， 再疊加上殘余應(yīng)變 ， 總的名義應(yīng)變?yōu)? ， 代入公式 （ 311） 得 有了上面的公式 ， 只要測出材料斷裂韌度 就可以方便地確定各種情況下的臨界裂紋長度 。 壓力容器規(guī)范規(guī)定 ， 設(shè)計(jì)工作應(yīng)力 ， 水壓力試驗(yàn)應(yīng)力為工作應(yīng)力的 ， 即 ， 名義應(yīng)變和臨界裂紋長度的計(jì)算分下面幾種情況： 2 0 .6 73 ss? ? ???21 . 3 * 0 . 8 73 ss? ? ??? ， 這時(shí)殘余應(yīng)力已消除 ， ， 可根據(jù)公式 （ 34） 計(jì)算 。 按照上述相同的方法還可以得出埋入橢圓裂紋與當(dāng)量裂紋之間的關(guān)系（ 圖 39） 。 ? ?sIK? ? ?? / aYK sI ??? ?CIK? ? aK CI ???aaY / ???? ??2__2Y aa ??2 __2a Y a??12Y M M?表面裂紋的當(dāng)量裂紋尺寸 ， 也可用圖 38求出 。 等 K換算的原理： 假設(shè)在相同載荷和約束條件下 ， 當(dāng)表面裂紋最大深度 a處 KI（ 或深埋裂紋短軸端點(diǎn)的 KI） 達(dá)到材料的斷裂韌性 KIC發(fā)生開裂時(shí) ， 相應(yīng)于某當(dāng)量尺寸為 的穿透裂紋端的 也將達(dá)到材料的相同的 KIC而開裂 ， 這個(gè)穿透裂紋尺寸就稱為當(dāng)量裂紋尺寸 。 可采用Burdekin公式 。 有多種確定 的經(jīng)驗(yàn)公式 ， 其中下式在較為廣泛的適用 其中 為屈服應(yīng)力 ， 為強(qiáng)度極限 。 再考慮到材料的硬化 ， 用流變應(yīng)力 代替屈服應(yīng)力 （ ， 為材料極限 ） 則得到： （ 3－ 17） 為考慮鼓脹效應(yīng)后薄壁容器的爆破斷裂準(zhǔn)則 ， 可用來計(jì)算爆破時(shí)臨界應(yīng)力 。 即亞臨界擴(kuò)展階段 ，當(dāng)作用應(yīng)力達(dá)到爆炸應(yīng)力 時(shí)裂紋才發(fā)生不穩(wěn)定擴(kuò)展 ,容器爆破應(yīng)力 會(huì)明顯地高于開裂應(yīng)力 。 考慮了鼓脹效應(yīng)后 COD準(zhǔn)則可以寫為： 是裂紋開裂的臨界值 ， 式 （ 315） 僅適用于確定裂紋開裂的臨界應(yīng)力 或開裂的臨界裂紋尺寸 。 由此產(chǎn)生的附加彎距會(huì)增大裂紋尖端處的應(yīng)力 。 CVDA曲線在 范圍內(nèi)比 Burdekin曲線相同 ， 在 范圍內(nèi)比 Burdekin曲線偏高 ， 在 范圍內(nèi)比 JWES曲線偏于保守 ， 但比 Burdekin曲線低 。Burdekin在 Wells公式的基礎(chǔ)上 ， 給出了修正設(shè)計(jì)公式 （ 圖 3－ 6） ： （ 3－ 11） see ?2()2ssee a e??? ? ?s
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