高分子材料的斷裂ppt課件(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-06-04 18:06:05 本頁(yè)面
【正文】 高分子材料性能學(xué) 42 裂紋擴(kuò)展的基本方式 （ 1） 張開(kāi)型（ I型）裂紋擴(kuò)展 正應(yīng)力垂直于裂紋面 擴(kuò)展方向與 正應(yīng)力垂直 高分子材料性能學(xué) 43 （ 2） 滑開(kāi)型（ II型）裂紋擴(kuò)展 剪切應(yīng)力平行于裂紋面，裂紋滑開(kāi)擴(kuò)展 高分子材料性能學(xué) 44 （ 3） 撕開(kāi)型（ III型）裂紋擴(kuò)展 切應(yīng)力平行于裂紋面，裂紋沿裂紋面撕開(kāi)擴(kuò)展 高分子材料性能學(xué) 45 設(shè)有一承受均勻拉應(yīng)力 σ的無(wú)限大板，中心含有長(zhǎng)為 2a的 I型穿透裂紋。 2. 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 KⅠ 及裂紋斷裂韌度 KIC 高分子材料性能學(xué) 46 )23si n2si n1(2c o s2 ????? ?? rK Ix)23si n2si n1(2c o s2 ????? ?? ? rKy23c o s2c o s2si n2?????rKxy??應(yīng)力分量： 高分子材料性能學(xué) 47 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變狀態(tài) 0,0,0???xyyx???00???zxyzz???)( yxzEv ??? ??平面應(yīng)力 高分子材料性能學(xué) 48 平面應(yīng)變 0,0,0 ??? xyyx ???0??? yzxzz ???)( yxz v ??? ??高分子材料性能學(xué) 49 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變狀態(tài)區(qū)別 Z軸方向上的應(yīng)力 σ z或應(yīng)變 ε z是否為零 區(qū)分標(biāo)準(zhǔn) 平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 應(yīng)力 σ z=0 應(yīng)變 ε z=0 )( yxz v ??? ??)( yxzEv ??? ??高分子材料性能學(xué) 50 )23si n2si n21(2c o s2)1( ????? ???? vrEKv Ix)23si n2si n21(2c o s2)1( ????? ???? vrEKv Iy23c o s2c o s2si n2)1(2 ?????rEKv Ixy??平面應(yīng)變狀態(tài)應(yīng)變分量為： 高分子材料性能學(xué) 51 )2s i n21(2co s21 2 ??????? vrKEvuI)2co s22(2co s21 2 ???? ???? vrKEvI平面應(yīng)變狀態(tài)位移分量為： 高分子材料性能學(xué) 52 aK I ???裂紋尖端任意一點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移分量取決于該點(diǎn)的坐標(biāo) (r， θ) 、材料的彈性模數(shù)以及參量 KI 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 KI 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子 KⅠ 反映了裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)度 高分子材料性能學(xué) 53 ?若裂紋體的材料一定，且裂紋尖端附近某一點(diǎn)的位置 (r， θ) 給定，則該點(diǎn)的各應(yīng)力、應(yīng)變和位移分量唯一決定于 KI值 ?KI值愈大，則該點(diǎn)各應(yīng)力、應(yīng)變和位移分量之值愈高 ?KI綜合反映了外加應(yīng)力和裂紋位置、長(zhǎng)度對(duì)裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的影響，其一般表達(dá)式為 aYK I ??高分子材料性能學(xué) 54 aK I ???ac1??① a一定時(shí)，存在臨界的應(yīng)力值 σc，只有 σ σc．裂紋才能擴(kuò)展，造成破斷 ② σ一定時(shí)，存在臨界的裂紋深度 ac， 當(dāng) a ac時(shí)，裂紋是穩(wěn)定的 ③ a越大， σc愈低 ④ a一定時(shí)， KI值越大， σc越大，表示使裂紋擴(kuò)展的斷裂應(yīng)力越大。 三、斷裂韌度 KⅠc 和斷裂 K判據(jù) 高分子材料性能學(xué) 55 Icc KK ? 當(dāng) σ 和 a單獨(dú)或同時(shí)增大時(shí)， KI和裂紋尖端的各應(yīng)力分量也隨之增大。當(dāng) σ =σ c或 a=ac時(shí)，也就是在裂紋尖端足夠大的范圍內(nèi)，應(yīng)力達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度，裂紋便失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致材料的斷裂，這時(shí) KI也達(dá)到了一個(gè)臨界值，記為 KIC或 KC,稱為斷裂韌度， 表示材料抵抗斷裂的能力。 斷裂韌度 KIC：平面應(yīng)變斷裂韌度 Kc：平面應(yīng)力斷裂韌度
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1