工程斷裂力學(xué)第一章(參考版)
2024-09-22 20:58本頁面
【正文】 試件一端固定，一端受拉伸，變形量是指加載點(diǎn)的延伸量。 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。由裂紋問題的應(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)工程問題，即計(jì)算出在某載荷下斷裂時(shí)的裂紋大小。 關(guān)于靜止裂紋研究 在靜止的裂紋方面，我們主要對裂紋問題作應(yīng)力力分析，即計(jì)算表征裂端應(yīng)力場強(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。 按照裂紋擴(kuò)展速度的劃分 按照裂紋擴(kuò)展速度來分，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)域來研究。 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 。 斷裂問題研究尺度的劃分 如果用長度的量級來劃分 ， 從原子尺寸到大型結(jié)構(gòu) ， 都與斷裂有關(guān) 。 過去幾十年的發(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 。 斷裂力學(xué)劃分 線彈性斷裂力學(xué) （ linear elastic fracture mechanics） 是線彈性力學(xué)的一門分支 ， 它解決脆性斷裂問題 。裂紋擴(kuò)展后，載荷即迅速下降，斷裂過程很快就結(jié)束了。 韌性斷裂與脆性斷裂之比較 脆性斷裂時(shí)的載荷與變形量一般呈線性關(guān)系，在接近最大載荷時(shí)才有很小一段非線性關(guān)系。前邊提到的低強(qiáng)度鋼的斷裂就屬于韌性斷裂。粉筆、玻璃以及環(huán)氧樹脂、超高強(qiáng)度合金等的斷裂都屬于脆性斷裂這一類。 同一種材料一般是隨裂紋的存在和長度的增加以及溫度降低和構(gòu)件截面積的增大，而增加脆性斷裂的傾向。玻璃和粉筆則是低韌度、低塑性材料，斷裂前幾乎沒有變形。如低強(qiáng)度鋼，在斷裂前必定伸長并頸縮，是塑性大、韌度高的金屬。 脆性（ brittle）和韌性（ ductile）： 一般是相對于韌度低或韌度高而言的，而韌度的高低通常用沖擊實(shí)驗(yàn)測量。 脆性斷裂和韌性斷裂 韌度（ toughness）： 是指材料在斷裂前的彈塑性變形中吸收能量的能力。 安全期 斷裂力學(xué)研究內(nèi)容 ? 問題是儲(chǔ)備強(qiáng)度究
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