材料力學(xué)性能教學(xué)課件ppt材料的斷裂韌性-展示頁(yè)
2024-12-17 10:08本頁(yè)面
【正文】 量隨之增大。 ?因此， KI就可以表示應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)弱程度，稱(chēng)為 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 。 第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 10 應(yīng)力分量： 3c os ( 1 s i n s i n )2 2 223c os ( 1 s i n s i n )2 2 22( ) (0(3s i n c os c os2 2 22IxIyz x yzIxyKrKrKr? ? ???? ? ???? ? ? ??? ? ???????????平 面 應(yīng) 變 )平 面 應(yīng) 力 )第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 11 位移分量（平面應(yīng)變狀態(tài)）： 2212c o s [ 1 2 si n ]2212si n [ 2 ( 1 ) c o s ]22IIruKErvKE? ? ???? ? ????? ? ??? ? ?第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 12 （二）應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 KI ?裂紋尖端區(qū)域各點(diǎn)的應(yīng)力分量除了決定其位置外，尚與強(qiáng)度因子 KI有關(guān)。 xy?第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 9 （一）裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng) ?由于裂紋擴(kuò)展是從尖端開(kāi)始進(jìn)行的，所以應(yīng)該分析裂紋尖端的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)，建立裂紋擴(kuò)展的力學(xué)條件。 ?平面應(yīng)變： 指所有的應(yīng)變都在一個(gè)平面內(nèi)。 ?平面應(yīng)力： 指所有的應(yīng)力都在一個(gè)平面內(nèi)， ?平面應(yīng)力問(wèn)題主要討論的彈性體是薄板，薄壁厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)另外兩個(gè)方向的尺度。 ? 3. 撕開(kāi)型（ III型）裂紋擴(kuò)展切應(yīng)力平行作用于裂紋面，而且與裂紋線平行，裂紋沿裂紋面撕開(kāi)擴(kuò)展，如軸的縱、橫裂紋在扭矩作用下的擴(kuò)展。 第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 7 一、裂紋擴(kuò)展的基本形式 ? 1. 張開(kāi)型（ I型）裂紋擴(kuò)展 拉應(yīng)力垂直于裂紋擴(kuò)展面，裂紋沿作用力方向張開(kāi)，沿裂紋面擴(kuò)展，如壓力容器縱向裂紋在內(nèi)應(yīng)力下的擴(kuò)展。 第一節(jié) 線彈性條件下金屬斷裂韌度 6 分析裂紋體斷裂問(wèn)題有兩種方法 ?(1) 應(yīng)力應(yīng)變分析方法： 考慮裂紋尖端附近的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度，得到相應(yīng)的斷裂 K判據(jù)。 第四章 金屬的斷裂韌度 5 ?大量斷口分析表明， 金屬機(jī)件的低應(yīng)力脆斷斷口沒(méi)有宏觀塑性變形痕跡， 所以可以認(rèn)為裂紋在斷裂擴(kuò)展時(shí)， 尖端總處于彈性狀態(tài)，應(yīng)力 應(yīng)變應(yīng)呈線性關(guān)系 。 ?斷裂力學(xué) 就是在這種背景下發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新型斷裂強(qiáng)度科學(xué)，是在承認(rèn)機(jī)件存在 宏觀裂紋的前提 下，建立了裂紋擴(kuò)展的各種新的力學(xué)參量，并提出了含裂紋體的 斷裂判據(jù)和材料斷裂韌度 。 第四章 金屬的斷裂韌度 4 ?由于裂紋破壞了材料的均勻連續(xù)性，改變了材料內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力分布，所以機(jī)件的結(jié)構(gòu)性能就不再相似于無(wú)裂紋的試樣性能，傳統(tǒng)的力學(xué)強(qiáng)度理論就不再適用。1 主講人 : 張寧 2 ? 一、線彈性條件下的金屬斷裂韌度 ? 二、斷裂韌度 KIC的測(cè)試 ? 三、影響斷裂韌度 KIC的因素 ? 四、斷裂韌度在金屬材料中的應(yīng)用舉例 ? 五、彈塑性條件下金屬斷裂韌度的基本概 念 第四章 金屬的斷裂韌度 3 ?為了防止斷裂失效，傳統(tǒng)的力學(xué)強(qiáng)度理論是根據(jù)材料的屈服強(qiáng)度，用強(qiáng)度儲(chǔ)備方法確定機(jī)件的工作應(yīng)力。 ?然后再考慮機(jī)件的一些特點(diǎn)（如存在口）及環(huán)境溫度的影響，根據(jù)材料使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)塑性、韌度及缺口敏感度提出附加要求， ?據(jù)此設(shè)計(jì)的機(jī)件，原則上來(lái)講是不會(huì)發(fā)生塑性變形和斷裂的，安全可靠，但是實(shí)際情況不同，對(duì)高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度鋼的機(jī)件，中低強(qiáng)度鋼的大型、重型機(jī)件，如火箭殼體、大型轉(zhuǎn)子、船舶、橋梁等 經(jīng)常在屈服應(yīng)力以下發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂。 ?因此，需要研究新的 強(qiáng)度理論和材料性能評(píng)價(jià)指標(biāo) ，以解決低應(yīng)力脆斷問(wèn)題。 ?本章從材料的角度出以，在簡(jiǎn)要介紹斷裂力學(xué)基本原理的基礎(chǔ)上，著重討論線彈性條件下金屬斷裂韌度的
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