斷裂力學(xué)強(qiáng)度理論ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-06 18:16本頁(yè)面
【正文】 n 應(yīng)變能釋放率與 G準(zhǔn)則n 應(yīng)力強(qiáng)度因子與應(yīng)變能釋放率之間的關(guān)系n 脆性斷裂的 K準(zhǔn)則n K準(zhǔn)則的工程應(yīng)用n 復(fù)合型斷裂準(zhǔn)則Date 45 應(yīng)變能釋放率與 G準(zhǔn)則n 分析原理：能量法應(yīng)變能釋放率 裂紋擴(kuò)展需要吸 收的能量率擴(kuò)展穩(wěn)定臨界裂紋臨界條件： G準(zhǔn)則Date 46 應(yīng)變能釋放率與 G準(zhǔn)則n 無(wú)限大板受拉伸實(shí)例臨界條件臨界應(yīng)力臨界裂紋長(zhǎng)度Date 47 應(yīng)變能釋放率與 G準(zhǔn)則n 討論–GIc是材料常數(shù)，表征材料對(duì)裂紋擴(kuò)展的抵抗能力，由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 計(jì)算法252。 n 結(jié)論：利用應(yīng)力強(qiáng)度因子建立破壞條件是適當(dāng)?shù)摹? Date 32 裂紋尖端的應(yīng)力位移場(chǎng)n 裂紋的基本類(lèi)型n 裂紋尖端附近的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)Date 33 裂紋的基本類(lèi)型n 按裂紋所處位置：穿透裂紋 表面裂紋 埋藏裂紋Date 34 裂紋的基本類(lèi)型n 按裂紋受力情況： 裂紋表面裂紋前緣IIIIII張開(kāi)型張開(kāi)型 (I) 滑開(kāi)型滑開(kāi)型 (ⅡⅡ ) 撕開(kāi)型撕開(kāi)型 (ⅢⅢ )Date 35 裂紋的基本類(lèi)型（練習(xí)）Date 36 裂紋尖端附近的應(yīng)力位移場(chǎng)n 分析方法：–按彈性理論；–分析邊界條件；–求解應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)Date 37 裂紋尖端附近的應(yīng)力位移場(chǎng)– 裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分析得 裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)的一般表達(dá)式 ：中心貫穿裂中心貫穿裂紋無(wú)限大板紋無(wú)限大板Date 38 裂紋尖端附近的應(yīng)力位移場(chǎng)n 結(jié)論：Date 39 應(yīng)力強(qiáng)度因子及其求 法n 裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的一般表達(dá)式：n 應(yīng)力場(chǎng)分析：– 裂紋尖端附近區(qū)域的應(yīng)力分布是位置坐標(biāo)的函數(shù)，與無(wú)限遠(yuǎn)處的應(yīng)力大小和裂紋長(zhǎng)度無(wú)關(guān)；– 應(yīng)力在裂紋尖端出現(xiàn)奇異點(diǎn)； – 應(yīng)力強(qiáng)度因子在裂紋尖端是一個(gè)有限量； n 結(jié)論 ： 應(yīng)力不適宜作為建立強(qiáng)度條件的物理參量。有時(shí)用宏觀方法觀察不清，用微觀方法才呈現(xiàn)清楚。 – 斷口表面呈粗糙的不規(guī)則狀。 解理斷裂 ： 發(fā)生在結(jié)晶材料中最脆的一種斷裂形式。n 微觀斷口形貌： 解理斷裂、韌窩斷裂、疲勞斷裂。Date 27 斷口分析（微觀）n 微觀斷口分析– 除了能夠了解斷裂的原因外，還 能研究斷裂發(fā)生的機(jī)理 。– 觀察斷口的粗糙程度、光澤和顏色。Date 25 斷口分析（宏觀）n 疲勞斷口Date 26 斷口分析（宏觀）n 宏觀斷口分析方法– 觀察斷口是否存在放射花樣或人字紋，根據(jù)紋路可找到裂紋源位置；同時(shí)根據(jù)放射區(qū)與纖維區(qū)的相對(duì)比例，可大致估計(jì)斷裂性質(zhì)，放射區(qū)占的比例大，則脆性愈大。n 區(qū)分靜載斷口和疲勞斷口Date 22 斷口分析（宏觀 ）n 靜載斷口：三要素纖維區(qū)放射區(qū)剪切唇區(qū)無(wú)缺口拉伸試樣和沖擊試樣斷口圖 Date 23 斷口分析（宏觀）n 放射區(qū)形狀–逆指向裂紋源Date 24 斷口分析（宏觀）n 斷口上三個(gè)區(qū)域的存在與否、大小、位置、比例、形態(tài)等都隨著材料的強(qiáng)度水平、應(yīng)力狀態(tài)、尺寸大小、幾何形狀、內(nèi)外缺陷及其位置、溫度、外界環(huán)境等的不同而有很大變化。n 方法： 宏觀斷口分析、微觀斷口分析。 n 斷口分析： 用宏觀和微觀的方法對(duì)斷口的形貌進(jìn)行分析研究。脆性斷裂 ：韌性斷裂 ：注意：概念的相對(duì)性（受溫度、應(yīng)力、環(huán)境等的影響）Date 17 斷裂力學(xué)中的幾個(gè)基本概念n 穿晶斷裂和沿晶斷裂解理形式（原子鍵的簡(jiǎn)單拉斷）脆性斷裂滑移和空洞聚集形式韌性斷裂由于晶界存在著脆性相、氫脆或回火脆性等原因引起多屬于脆性斷裂Date 18 斷裂力學(xué)中的幾個(gè)基本概念n 長(zhǎng)度量綱與斷裂有關(guān)學(xué)科的劃分（學(xué)科）Date 19 斷裂力學(xué)中的幾個(gè)基本概念n 長(zhǎng)度量綱與斷裂有關(guān)學(xué)科的劃分（裂紋）– 靜止的裂紋（應(yīng)力分析）– 亞臨界裂紋擴(kuò)展（斷裂準(zhǔn)則）– 失穩(wěn)擴(kuò)展– 止裂Date 20 斷口分析（概念 ）n 金屬斷口： 金屬構(gòu)件斷裂后，破壞部分外觀形貌的統(tǒng)稱(chēng)。 斷口可能呈鋸齒狀；216。 216。 斷口平齊而光亮，且與正應(yīng)力垂直。 在拉斷時(shí)，沒(méi)有明顯的塑性變形，是一種突然發(fā)生的斷裂，斷前沒(méi)有預(yù)兆；216。Date 15 斷裂力學(xué)中的幾個(gè)基本概念n 脆性斷裂和韌性斷裂韌度 (toughness)： 材料在斷裂前的彈塑性變形中吸收能量的能力。如何使結(jié)構(gòu)中各部件尺寸滿足要求（損傷容限設(shè)計(jì)）–壽命計(jì)算。載荷下的擴(kuò)展）而產(chǎn)生失效的條件。此后逐漸建立了彈塑性斷裂力學(xué)的主要參量體系。（能量）n 二戰(zhàn)后， Irwin和 Orowan各自獨(dú)立將 Griffith理論
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