損傷與斷裂力學(xué)第一章(礦大)高峰-文庫(kù)吧資料
2025-02-26 11:01本頁(yè)面
【正文】 ）和韌性（ ductile）： 一般是相對(duì)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(cè)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。 問(wèn)題是儲(chǔ)備強(qiáng)度究竟是個(gè)什么樣的參量？它與表征裂端區(qū)應(yīng)力變場(chǎng)強(qiáng)度的參量有何關(guān)系？如何計(jì)算它？如何測(cè)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(wèn)題如能找到答案的話，則本節(jié)所提出的五個(gè)工程問(wèn)題就有可能得到解決。如果安排探傷檢查的話，檢查周期就不能超過(guò)危險(xiǎn)期。假設(shè)在儲(chǔ)備強(qiáng)度 A點(diǎn)時(shí)，只有服役期間偶而出現(xiàn)一次的最大載荷才能使構(gòu)件發(fā)生斷裂；在儲(chǔ)備強(qiáng)度 B點(diǎn)時(shí)，只要正常載荷就會(huì)發(fā)生斷裂。 這表明表征裂端區(qū)應(yīng)力變場(chǎng)強(qiáng)度的參量與載荷大小和裂紋長(zhǎng)短有關(guān)，甚至可能與構(gòu)件的幾何形狀有關(guān)。影響斷裂的兩大因素載荷大小和裂紋長(zhǎng)度 考慮含有一條宏觀裂紋的構(gòu)件，隨著服役時(shí)間后使用次數(shù)的增加，裂紋總是愈來(lái)愈長(zhǎng)。 對(duì)于不含裂紋的物體，當(dāng)某處的應(yīng)力水平超過(guò)屈服應(yīng)力，就要發(fā)生塑性變形； 而對(duì)于含裂紋的物體，當(dāng)某裂端表征應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)強(qiáng)度的參量達(dá)到臨界值時(shí)，就要發(fā)生斷裂。裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展，通常由裂紋端點(diǎn)開(kāi)始。解決斷裂問(wèn)題的思路 為解決上面所提的工程問(wèn)題和材料問(wèn)題，對(duì)于含裂紋的受力機(jī)械零件或構(gòu)件，必須先找到一個(gè) 能表征裂紋端點(diǎn)區(qū)應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)強(qiáng)度 (intensity)的參量 ，就象應(yīng)力可以作為裂紋不存在時(shí)的表征參量一樣。因此，斷裂是與力學(xué)、材料和工程應(yīng)用有關(guān)的問(wèn)題。斷裂力學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題（一）1．多小的裂紋或缺陷是允許存在的，即此小裂紋或缺陷不會(huì)在預(yù)定的服役期間發(fā)展成斷裂時(shí)的大裂紋？2．多大的裂紋就可能發(fā)生斷裂，即用什么判據(jù)判斷斷裂發(fā)生的時(shí)機(jī)？3．從允許存在的小裂紋擴(kuò)展到斷裂時(shí)的大裂紋需要多長(zhǎng)時(shí)間，即機(jī)械結(jié)構(gòu)的壽命如何估算？以及影響裂紋擴(kuò)展率的因素。 現(xiàn)代斷裂力學(xué)（ fracture mechanics） 這門學(xué)科，就在這種背景下誕生了。 這些斷裂問(wèn)題用傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論，例如用屈服判據(jù)，是解釋不了的。高強(qiáng)度合金的缺點(diǎn) 大部分高強(qiáng)度合金都比較脆，容易發(fā)生斷裂；在腐蝕性環(huán)境介質(zhì)中，甚至在相對(duì)濕度較高的環(huán)境中，就可能萌生出裂紋。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對(duì)宇航的飛行器，例如火箭、太空船、航天飛機(jī)和人造衛(wèi)星等特別重要。 高強(qiáng)度合金 ： 比強(qiáng)度相當(dāng)高，即
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