第二章宏微觀破壞力學(xué)基礎(chǔ)-材料的宏微觀力學(xué)性能-展示頁
2024-08-31 00:19本頁面
【正文】 I、 III型裂紋，其應(yīng)力分量在裂紋尖端也具有 的奇異性 r/1怎么回事 ？ “ 裂紋尖端的應(yīng)力場具有奇異性 ” 顯然是不符合物理實(shí)際的，這個(gè) “ 奇異性 ” 之所以出現(xiàn)，是由于我們將實(shí)際存在的而且有一定寬度的 “ 裂紋 ”當(dāng)作 “ 數(shù)學(xué)概念 ” 上寬度為零的裂紋來看待了。o x 圖 2. 4 受雙向拉應(yīng)力作用的 I 型裂紋 受雙向拉應(yīng)力作用的 I型裂紋 ?????????????????????23c o s2s i n2c o s223s i n2s i n12c o s223s i n2s i n12c o s2rararaxyyx?????????????????aK ??＝????????????????????????????????23c o s2s i n2c o s223s i n2s i n12c o s223s i n2s i n12c o s2???????????????rKrKrKxyyx你發(fā)現(xiàn)這個(gè)式子有什么有趣的地方嗎？ 這兩個(gè)式子有什么差異？有什么重要的物理意義？ ? ? ? ? y 39。o x 圖 2. 4 受雙向拉應(yīng)力作用的 I 型裂紋 受雙向拉應(yīng)力作用的 I型裂紋 ? ? ? ? y 39。 ? ? ? ? y 39。 在平面問題的應(yīng)力場中，按照 裂紋的位置 與 應(yīng)力方向之間的關(guān)系 可將裂紋附近的應(yīng)力、應(yīng)變場分為 三種 基本類型： I型裂紋， II型裂紋， III型裂紋 。從而成為斷裂的 “ 裂源 ” 。 紅色警報(bào)！遇到雷區(qū)！ 1 / 2tEb?? ???????理論 (學(xué)術(shù)上遇到困難 ) 實(shí)際斷裂強(qiáng)度要比理論極限強(qiáng)度值小得多。 宏觀破壞力學(xué)分析 的彈性應(yīng)力場 應(yīng)力強(qiáng)度因子 小范圍屈服下的塑性修正 斷裂判據(jù)和斷裂韌性 彈塑性斷裂力學(xué) ?第一強(qiáng)度理論 ?第二強(qiáng)度理論 ?第三強(qiáng)度理論 ?第四強(qiáng)度理論 材料力學(xué)中有幾個(gè)強(qiáng)度理論？ 最大拉應(yīng)力理論 最大伸長線應(yīng)變理論 最大剪應(yīng)力理論 形狀改變比能理論 ? ? ? ?sb, kk?? ? ??????? ????塑 性 材 料脆 性 材 料工程實(shí)際遇到的困難！ 安全系數(shù) 一般取為 ～ k近幾十年來，世界各國生產(chǎn)實(shí)踐表明：按傳統(tǒng)強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的構(gòu)件，有時(shí)會(huì)意外地發(fā)生低應(yīng)力斷裂事故。 其主要特征為追溯從 變形、損傷至斷裂 的全過程；引入多層次的缺陷幾何結(jié)構(gòu)；對材料的本構(gòu)行為采用 宏 細(xì) 微觀相結(jié)合 的描述，即在材料構(gòu)元中體現(xiàn)特定的微結(jié)構(gòu)；材料的 破壞抗力 體現(xiàn)為可預(yù)測的力學(xué)指標(biāo)。 第二階段的主要特征 引 言 破壞力學(xué)的第三個(gè)發(fā)展階段是宏微觀理論階段。 第一階段主要特征 破壞力學(xué)的 三個(gè)發(fā)展階段 引 言 第二個(gè)發(fā)展階段 是從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至今的宏觀斷裂力學(xué)階段。 引 言 從伽里略到第二次世界大戰(zhàn)前的無缺陷經(jīng)驗(yàn)理論可視為第一階段。另一方面， 開發(fā)新材料 還存在很大潛力。 破壞事故 還造成人員的傷亡，其后果是無法估量的。內(nèi) 容 引 言 宏觀破壞力學(xué)分析 微觀破壞力學(xué)分析 固體材料的破壞形式多種多樣，找出其破壞規(guī)律很重要 沖擊破壞 鋼絲斷裂 腐蝕破壞 引 言 引 言 固體材料的破壞過程 是與湍流相并列的兩大力學(xué)難題之一，是力學(xué)家與材料學(xué)家為之奮斗了近一個(gè)世紀(jì)的 多尺度、跨學(xué)科 命題。 前沿的學(xué)術(shù)問題 水管破裂使得我們用水困難，浪費(fèi)資源 船只斷裂，人員傷亡 大橋斷裂，危險(xiǎn) 固體材料的破壞規(guī)律的研究對國民經(jīng)濟(jì)有很重要的作用 引 言 據(jù)一些工業(yè)化國家統(tǒng)計(jì)，因材料和結(jié)構(gòu)的破壞所造成的損失占國民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)總值的 8%12%。我國的情況甚至比西方發(fā)達(dá)國家還要嚴(yán)重。 巨大的工程應(yīng)用背景 引 言 研究內(nèi)容 破壞力學(xué) 是各種工程結(jié)構(gòu) (如機(jī)械結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)、航空航天結(jié)構(gòu)、核電結(jié)構(gòu)、電子元件結(jié)構(gòu)等 )和工程材料 (如金屬、陶瓷、高分子、巖土、復(fù)合材料、生物材料等 )破壞行為 (包括斷裂、損傷、疲勞、腐蝕、磨損 )的 力學(xué)規(guī)律 研究。 以 變形量 、 塑性屈服 等破壞先兆現(xiàn)象作為防范目標(biāo)，并提出了以 強(qiáng)度理論 為 中心的破壞準(zhǔn)則體系； 不引入任何缺陷 尺度；對材料的本構(gòu)行為采用 簡單連續(xù)介質(zhì) 描述；將材料的缺陷和破壞抗力經(jīng)驗(yàn)地反映于 若干材料指標(biāo) 上 (如常規(guī)的五項(xiàng)強(qiáng)度韌性指標(biāo) )。 以 斷裂 等破壞終極現(xiàn)象作為防范目標(biāo)，并提出了以 斷裂韌性 理論為中心的破壞準(zhǔn)則體系；引入 宏觀缺陷 ，但不考慮細(xì) 微觀缺陷；對材料的本構(gòu)行為 采用較復(fù)雜的連續(xù)介質(zhì)描述，但材料構(gòu)元仍不具有細(xì)微觀結(jié)構(gòu)；將材料的 破壞抗力 唯象地反映在
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