固體力學(xué)第八章ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-12 22:05本頁(yè)面
【正文】 ee ?0 . 2 52ssee a e??? ? ? ? ee ? 國(guó)際焊接協(xié)會(huì) IIW第 X委員會(huì) 1974年發(fā)表的 《 從脆斷觀點(diǎn)評(píng)定缺陷的推薦方法 》 （ IIWX74974） 、 英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) (BSI)WEE/37委員會(huì)與 1976年提出的 《 焊接缺陷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)草案 》 都是以式 （ 3－ 11） 的設(shè)計(jì)曲線(xiàn)為基礎(chǔ)的 。 21212s skr???21k EG?SG ???2 sser???2 ssre a a?? ?ss eear ?2 ssee a e?? ?2 ea???se引入無(wú)量綱參數(shù) ， Wells給出的設(shè)計(jì)公式為 （ 3－ 10） Burdekin Stone等力圖在理論上推導(dǎo)出裂紋張開(kāi)位移 和裂紋尺寸及變成應(yīng)變 e之間的關(guān)系 ， 但沒(méi)有成功 ， 只好根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式進(jìn)行分析 。 此時(shí) ， 載荷的微小增量會(huì)引起應(yīng)變和 COD的很大變化 ， 所以已不適宜再用應(yīng)力作為計(jì)算參量 ， 而應(yīng)改用應(yīng)變作為計(jì)算參量 ， 也就是說(shuō) ， 應(yīng)該找出 與應(yīng)變量 e， 裂紋長(zhǎng)度和材料韌性 之間的關(guān)系 。但 COD準(zhǔn)則對(duì)于線(xiàn)彈性斷裂和彈塑性屈服斷裂都適用 ， 它把處理問(wèn)題的范圍毫無(wú)理論障礙地?cái)U(kuò)大到了彈塑性屈服階段 。 應(yīng)力 和 作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子和應(yīng)等于零 ， 即 產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子為 由 和 上應(yīng)力 產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子 由條件 ， 得到 由此得到塑性區(qū)尺寸 （ 3－ 2） ? s?s?0iK ??? s?1 cK ????ca?? ? ??ac???s??11 22()2 2 c o sc SSadtc c acK ca??? ? ?? ??? ? ? ??????0iK ??c os 2Sac?????? ????sec ( ) 12SR c a a ?????? ? ? ????? 原裂紋尖端 B點(diǎn)處的張開(kāi)位移 Δ 由兩部分組成： 處產(chǎn)生的張開(kāi)位移 ， 在 處產(chǎn)生的位移 ， 即 根據(jù) Paris由卡氏定理導(dǎo)出的位移公式： （ 3－ 3） 式中 為外載引起的應(yīng)力強(qiáng)度因子 ， 為欲求位移處在位移方向上加的一對(duì)虛構(gòu)力 F引起的應(yīng)力強(qiáng)度因子 ， 為由 a到 c過(guò)程中裂紋長(zhǎng)度變量就可求出 和 所產(chǎn)生的原裂紋尖點(diǎn) B處的位移： a??s?? s???a??s???? ? ????dFKKE2 0FFca IP ?????? ? )(PK? FK??? s?224 acE ?? ?? ?22 84 l n ( se c )2s S SacEEa? ? ????? ?? ? ? ? ??? 則 （ 3－ 4） 上式就為根據(jù) DM模型求出的彈塑性屈服時(shí) ， 裂紋尖端張開(kāi)位移 的表達(dá)式 。 s?? ?0s?? ? 在應(yīng)力 和 的單獨(dú)作用下 ， 都會(huì)在裂紋尖端 A產(chǎn)生應(yīng)力奇異性 。 這樣 ， 就把一個(gè)彈塑性屈服問(wèn)題化成一個(gè)線(xiàn)彈性裂紋問(wèn)題 ， 裂紋由原來(lái)的 2a變?yōu)?2c長(zhǎng) ，且在原塑性區(qū)處作用 的應(yīng)力 。 DM模型假設(shè) 1． 塑性區(qū)是沿著裂紋線(xiàn)向外的一條窄帶 ， 高度可取為零 ， 長(zhǎng)度為 R， 窄帶塑性區(qū)的外部是廣大彈性區(qū) 。 但由于該點(diǎn)的 不再是材料常數(shù)， 準(zhǔn)則不再適用，但可以利用經(jīng)驗(yàn)公式和利用建立在阻力曲線(xiàn)基礎(chǔ)上的工程方法來(lái)判定。 COD準(zhǔn)則較 J積分準(zhǔn)則更廣泛地用于工程實(shí)際 。 所建立的判定開(kāi)裂而偏于安全的準(zhǔn)則已有效地應(yīng)用于壓力容器等工程結(jié)構(gòu)地安全評(píng)定中 ， 并集二十多年來(lái)的試驗(yàn) 、 分析和實(shí)踐的成果 。所以，建立的 COD準(zhǔn)則只能用于判定開(kāi)裂。 3. 由 Rice建議的在變形后的裂紋尖端點(diǎn)處作一等邊直角三角形 ， 它與裂紋兩表面交點(diǎn)處的位移 . 準(zhǔn)則要在實(shí)際中應(yīng)用，必須解決兩方面的問(wèn)題 : ，即材料的臨界 。 威爾士 （ Wells） 在 1965年根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)提出 ， 可以用裂紋尖端的 COD（ 用 表示 ） 作為表征塑性應(yīng)力 、 應(yīng)變場(chǎng)的單一參量 ， 當(dāng)此參量達(dá)到材料的某一個(gè)臨界的 時(shí) ， 就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂 。 （ COD） 裂紋頂端張開(kāi)位移 COD： Crack Opening Displacement 或 CTOD： Crack Tip Opening Displacement 特點(diǎn) ， 能夠簡(jiǎn)單而有效地解決實(shí)際問(wèn)題 ， 因此得到了工程上的應(yīng)用 2. COD不是一個(gè)直接的嚴(yán)密的應(yīng)力 、 應(yīng)變場(chǎng)參量 ， 并且存在 COD定義本身的確定尚未統(tǒng)一以及難以直接測(cè)定等困難 。 彈塑性斷裂力學(xué)準(zhǔn)則主要有兩個(gè)： 1. 裂紋張開(kāi)位移準(zhǔn)則 （ 簡(jiǎn)稱(chēng)
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