工程斷裂力學(xué)第一章-文庫吧資料
2024-09-24 20:58本頁面
【正文】 竟是個(gè)什么樣的參量？它與表征裂端區(qū)應(yīng)力變場強(qiáng)度的參量有何關(guān)系？如何計(jì)算它？如何測量它？它隨時(shí)間變化的規(guī)律如何？受到什么因素的影響？這一系列問題如能找到答案的話，則本節(jié)所提出的五個(gè)工程問題就有可能得到解決。因此，從 A點(diǎn)到 B點(diǎn)這段期間就是危險(xiǎn)期，在危險(xiǎn)期中隨時(shí)可能發(fā)生斷裂。 斷裂力學(xué)研究內(nèi)容 隨時(shí)間和裂紋長度的增長，構(gòu)件強(qiáng)度 從設(shè)計(jì)的最高強(qiáng)度逐漸地減少。在工作載荷較高時(shí)，比較短的裂紋就有可能發(fā)生斷裂；在工作載荷較低時(shí)，比較長的裂紋才會(huì)帶來危險(xiǎn)。 這個(gè)發(fā)生斷裂的臨界值很可能是材料常數(shù) ， 它既可表征材料抵抗斷裂的性能 ， 亦可用來衡量材料質(zhì)量的優(yōu)劣 。 因此 ， 發(fā)生斷裂的時(shí)機(jī)必然與裂端區(qū)應(yīng)力應(yīng)變場的強(qiáng)度有關(guān) 。 解決斷裂問題的思路 — 科學(xué)假說（續(xù)） 因?yàn)閿嗔训陌l(fā)生絕大多數(shù)都是由裂紋引起的 ， 而斷裂尤其是脆性斷裂 ， 一般就是裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展 。應(yīng)綜合力學(xué)、材料學(xué)和工程應(yīng)用等方面著手研究。 4． 在既能保證安全 ， 又能避免不必要的停產(chǎn)損失 ， 探傷檢查周期應(yīng)如何安排 ？ 5． 萬一檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了裂紋 ， 該如何處理 ？ 斷裂力學(xué)的關(guān)鍵問題（二） 1. 什么材料比較不容易萌生裂紋 ？ 2. 什么材料可以容許比較長的裂紋存在而不發(fā)斷裂 ？ 3. 什么材料抵抗裂紋擴(kuò)展的性能較好 ？ 4. 怎樣冶煉 、 加工和熱處理可以得到最佳效果 ？ 前五個(gè)問題可以用斷裂力學(xué)的方法來解決；后面四個(gè)問題則屬于材料或金屬學(xué)的領(lǐng)域。 從上世紀(jì) 五十年代中期 以來 ，斷裂力學(xué)發(fā)展很快 ， 目前線性理論部分已比較成熟 ，在工程方面 ， 已廣泛應(yīng)用于宇航 、 航空 、 海洋 、 兵器 、機(jī)械 、 化工和地質(zhì)等許多領(lǐng)域 。 為什么？ 斷裂力學(xué)的誕生 當(dāng)機(jī)械結(jié)構(gòu)帶有裂紋時(shí) ， 判斷機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂的時(shí)機(jī) ， 不能用屈服判據(jù) ， 而應(yīng)該尋求新的斷裂判據(jù) 。 由高強(qiáng)度合金所制成的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力水平，往往遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力。 航空航天是斷裂力學(xué)應(yīng)用最廣泛、最深入的工業(yè)領(lǐng)域。 高強(qiáng)度合金的優(yōu)點(diǎn) ： 用高強(qiáng)度合金制成的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通常體積較小、重量較輕、用料還可以大大節(jié)省。 航空工業(yè)中的關(guān)鍵問題 近五十年來，隨著宇航和航空工業(yè)的飛速發(fā)展，高強(qiáng)度合金（高強(qiáng)度的鋼、鋁和鈦等合金）廣泛應(yīng)用。
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