材料力學性能教學課件ppt材料的斷裂韌性-閱讀頁
2024-12-23 10:08本頁面
【正文】 最簡單的方法是采用虛擬有效裂紋代替實際裂紋。 ? 這就是用有效裂紋代替原有裂紋和塑性區(qū)松弛聯(lián)合作用的原理。 ?試樣材料、加工和熱處理方法也要和實際工件盡量相同，試樣加工后需要開缺口和預制裂紋。 ?無論是解理斷裂還是韌性斷裂， KIC都是強度和塑性的綜合性能，而特征距離是結(jié)構(gòu)參量。 第三節(jié) 影響斷裂韌度 KIC的因素 37 二、影響 KIC的因素 ?（一）材料成分、組織對 KIC的影響 ?1. 化學成分的影響 ? 2. 基體相結(jié)構(gòu)和晶粒大小的影響 ? 3. 雜質(zhì)和第二相的影響 ? 4. 顯微組織的影響 第三節(jié) 影響斷裂韌度 KIC的因素 38 （二）影響 KIC的外界因素 ?1. 溫度 ?通常鋼的 KIC都隨著溫度的降低而下降，然而 KIC的變化趨勢不同。 ?2. 應變速率 ?應變速率提高，可使 KIC下降，通常應變速率每增加一個數(shù)量級， KIC約下降 10%。 第三節(jié) 影響斷裂韌度 KIC的因素 39 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 40 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 41 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 42 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 43 四、大型轉(zhuǎn)軸斷裂分析 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 44 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 45 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 46 五、評定鋼鐵材料的韌脆性 第四節(jié) 斷裂韌度在金屬材料中的應用舉例 超高強度鋼的脆斷傾向 中、低強度鋼的脆斷傾向 高強度鋼的脆斷傾向 球墨鑄鐵的脆斷傾向 47 名詞解釋 （ 1）低應力脆斷 ?高強度、超高強度鋼的機件 ，中低強度鋼的大型、重型機件在屈服應力以下發(fā)生的斷裂。 （ 3）應力場強度因子 ?K?在裂紋尖端區(qū)域各點的應力分量除了決定于位置外，尚與強度因子 有關(guān)，對于某一確定的點，其應力分量由 確定， 越大，則應力場各點應力分量也越大，這樣 就可以表示應力場的強弱程度，稱 為應力場強度因子。 ?K ?K?K ?K?K48 （ 4）小范圍屈服 ?塑性區(qū)的尺寸較裂紋尺寸及凈截面尺寸為小時（小一個數(shù)量級以上），這就稱為小范圍屈服。 （ 6） 有效裂紋長度 ?因裂紋尖端應力的分布特性，裂尖前沿產(chǎn)生有塑性屈服區(qū)，屈服區(qū)內(nèi)松弛的應力將疊加至屈服區(qū)之外，從而使屈服區(qū)之外的應力增加，其效果相當于因裂紋長度增加ry后對裂紋尖端應力場的影響，經(jīng)修正后的裂紋長度即為有效裂紋長度 : a+ry。反之，即使存在裂紋，若 也不會斷裂。 （ 9） ＣＯＤ ?裂紋張開位移。 ?低應力脆斷的原因：在材料的生產(chǎn)、機件的加工和使用過程中產(chǎn)生不可避免的宏觀裂紋，從而使機件在低于屈服應力的情況發(fā)生斷裂。 思考題與習題 51 為什么研究裂紋擴展的力學條件時不用應力判據(jù)而用其它判據(jù)？ ?由 41可知，裂紋前端的應力是一個變化復雜的多向應力，如用它直接建立裂紋擴展的應力判據(jù)，顯得十分復雜和困難；而且當 r→0 時，不論外加平均應力如何小，裂紋尖端各應力分量均趨于無限大，構(gòu)件就失去了承載能力，也就是說，只要構(gòu)件一有裂紋就會破壞，這顯然與實際情況不符。因此無法用應力判據(jù)處理這一問題。 思考題與習題 52 試述 K判據(jù)的意義及用途。 K判據(jù)將材料斷裂韌度同機件的工作應力及裂紋尺寸的關(guān)系定量地聯(lián)系起來，可直接用于設(shè)計計算，估算裂紋體的最大承載能力、允許的裂紋最大尺寸，以及用于正確選擇機件材料、優(yōu)化工藝等。 ?機件上由于存在裂紋，在裂紋尖端處產(chǎn)生應力集中，當 σy趨于材料的屈服應力時，在裂紋尖端處便開始屈服產(chǎn)生塑性變形，從而形成塑性區(qū)。但是無論平面應力或平面應變，塑性區(qū)寬度總是與（ KIC/σs)2成
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