裂纹对材料强度的影响

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划裂纹对材料强度的影响　　内容小结(断裂)　　1不同的断裂机制　　材料在不同的外部条件下表现出不同的断裂方式:　　(1).室温下韧性断裂和脆性断裂;(2).高温下蠕变断裂;　　(3).循环载荷作用下疲劳断裂;　　(4).腐蚀环境和应力共同作用下应力腐蚀开裂2断裂理论　　理论断裂强度—格里菲斯断裂理论　　理论断裂强度：完整晶体在正应力作用下沿垂直于应力轴的原子面拉断时的应力称为理论断裂强度，公式　　?E??　　?m???　　?d?　　1/2　　其中E弹性模量，?表面能，d解离面间距。　　

2、格里菲斯断裂理论(Griffith,A.A.)认为理论断裂强度与实际断裂强度的巨大差异是因为材料中存在微裂纹，对于给定尺寸的裂纹存在一个临界应力。裂纹失稳　　?E??　　?c???目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　a??扩展的临界应力　　1/2　　其中，a裂纹长度。材料断裂过程不是原子面之间　　的分离，而是通过裂纹的扩展实现的。　　Orowan修正：基于一般金属材料不存在脆性断裂，断裂前总

3、要发生或多或少的塑性变形，故修正为　　?2E(?e??p　　?????a?　　其中，?e表面能，?p塑性变形功。　　?　　???　　1/2　　格里菲斯理论首次将裂纹引入断裂问题，使人们认识到裂纹在材料断裂中的重要作用，从而引发了断裂力学这一学科的发展。　　线弹性断裂力学基础　　裂纹体断裂强度下降并不是因为横截面积减小引起的平均应力的升高，而是因为裂纹尖端应力集中，从而引发断裂力学研究裂尖应力集中及其相关问题　　裂纹分类：　　(1).Ⅰ型裂纹或张开型裂纹(2).Ⅱ型裂纹或滑开型裂纹(3).Ⅲ型裂纹或撕开型裂纹。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其

4、的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　断裂韧性：裂纹失稳扩展的临界状态的应力场强度因子KIc，即　　KIc?Y?cac　　其中，?c和ac是临界状态的应力及裂纹尺寸。断裂韧性的工程意义：　　(1).已知裂纹，利用KIc确定构件的承载能力；　　?c?　　(2).已知工作应力，利用KIc确定构件允许存在的最大裂纹长度；　　?K?ac??Ic?　　?Y??　　(3).已知裂纹长度和工作应力，可将断裂韧性作为选材的依据。　　KI?Y2　　塑性区修正　　?KIc?1???ys??s平面应

5、力??,其中?裂纹前端屈服区大小r0?　　??2???ys????ys?22?s平面应变　　2　　?ys??s平面应力??K1??I?，其中?屈服引起的应力松弛R??，应力松弛????ys???22?平面应变?s??ys　　后塑性区增大一倍。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　*　　屈服区外应力分布计算中，引入有效裂纹长度a?a?ry，则KI*?Y?a，　　2　　?KI*　　,(r?R)??

6、y?　　2?(r?ry)故有在裂纹延长线上?　　??y??s,(r?R)?　　裂纹扩展的能量率　　裂纹扩展单位面积所消耗的总能量，亦称为裂纹扩展阻力R?2?e??p；　　??E?　　G??，恒力条件下，裂纹扩展力I?即等于应变能改变率；　　??a?P??E?　　恒位移条件下，GI????，称为应变能释放率。　　?a???　　裂纹失稳扩展的临界应变能改变率GIc，是材料抵抗裂纹失稳扩展的抗力，亦称材料的断裂韧性。　　?KI2　　平面应力??E　　裂纹扩展单位面积所释放的能量GI??；失稳扩展的临22目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，

7、并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　(1?v)KI?平面应变?E?　　2　　?KIc　　平面应力?GI?R??E?　　界状态GIc??。裂纹失稳扩展条件为??GI??R。22　　(1?v)KIc??平面应变?a??a?E?　　解决弹塑性裂纹体的断裂问题的应用理论以J积分理论和裂纹顶端张开位移