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《三轴应力状态与断裂应变的关系_建_省略_断裂判据及相关的材料延性断裂参数_郑长卿》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、J9915年1月西北工业大学学报.16JCCPLELEELERRRRNNFNNNNHHTTTTSS第3卷第UUIII.3.1Y1期`三轴应力状态与断裂应变的关系建议一个新的延性断裂判据及相关的材料延性断裂参数—`“郑长卿雷登要对于金属材料延性破断(韧窝型,)情况本文提出了一个新的断裂判据空。。`。G.—。穴临界扩展V。利据叙述了V的实验浏定方法给出了若干材料的V的初步值有希望利用G。V这个材料延性断裂参数进行一些材料筛选与热处理工艺的评价甚至、。,,设计安全评定工作关于这个问题我们将从宏观与微观相结合的角度把它放
2、。:在更广泛的范围内来进行考察本文要点如下,;(一)宏观背景一个取决于应力状态的延性断裂判据(二)与微观机制相联系的一个新的延性断裂判据;(三。;)一个新的材料延性断裂参数及其测定若干实验结果。(四)结论、14,一宏观背景〔一〕一个取决于应力状态的延性断裂判据,。,一般而论延性断裂是大量塑性变形的结果在大变形的情况下有效应力可能没有显,。因此,著的变化而有效应变的数值则会有极大的不同不少人认为用有效塑性应变来表达,。延性破断的临界条件(或者说延性断裂判据)是合理的即￡,=e尸(1)式中几作用载荷下的有效塑性应变—
3、勺材料破断时的临界有效塑性应变—,。严格说来方程(1)不是一个独立的单参数判据因为材料的有效塑性破坏应变今是与。、,、应力状态有关的在准静态常温(对一般常用材料这意味着在转变温度以上)比例加,2〕:载条件下做下列假设(〔等)本文主要内容曾于1983年·1月在ICF国际断裂力学学术讨论会(北京)宣读;第三节的大部分内容已发表在会议论文集(英文版、预印本)。.,西北工业大学讲师2英国帝国理工学院专职研究员JCRadon博士4.本文收到日期198年2月20日西北工业大学学报第卷1,其有对于任一被研究材料效应力了与有效应
4、变万的关系曲线在不同应力状态下,是唯一确定的2)所研究材料于一若关系曲线上断裂点的位置仅仅取决于加载过程中的应力状态;:一,。3)与J/J二对断裂点在甲若曲线上的位置的影响相比J二/了二的影响可忽略不计于是可导得:e,=l,J玉)=Z(气/丫)二f:。f(J/f(R)(2):上面所用到符号的含义为,J应力张量第一不变量—、、几几分别为应力偏量张量第二三不变量—嘛平均应力或静水应力分量。—,R二蛛/了即应力三轴性状态参数,::,,。式(2)中f及f表示某函数形式可用实验方法求得参看本文第三节,、1):这样方程(所代
5、表的延性断裂判据应明确写为,=e,,气(R)(3)。、三轴应力状态参数为,上式中气表示试件材料在相应作用载荷几下的有效塑性应变,。。勺(R)表示对应R下材料的有效断裂应变。方程(3)可看作材料延性断裂准则的一种典型形式二、与微观机制相联系的一个新的延性断裂判据,、、扫瞄电镜的观察揭示出材料延性断裂过程通常是空穴的成核扩张和聚合的过程〔5〕〔6〕。,所研究材料中空穴聚合的开始就对应着材料的起始破坏并与空穴相对体积的某临界百。,,:分数或空穴扩张的某一临界值相对应从这个概念出发在一定条件下可以得到.几`)==厂。`(
6、4)f(凡材料常数。p.式中破坏起始时的有效塑性应变j(凡—)—凡的某一函数`,犷。取决于空穴临界扩张量的参数标志材料的延性断裂特征4)—2)的改造与发展,式(从形式上来说虽也可看作方程(但此时它已经有了全新的物理意。义、:〔7〕8[J采用函数f(R砂的沂似形式为(·=一f“’一p(令令)(5)。。由〔9〕还可得到与上式略为不同的f(R)函数的近似形式,。。在工作的目前阶段本文将采用式(5)的f(R)形式,:这样我们就可能建立一个新的材料延性断裂判据.厂a,,=V口`(6).·,=“,,式中V,f(肠)系在所作用
7、载荷下的厂值。`4),,厂则如式(所定义为材料在起始破坏时的厂的临界值是材料的一个新的。延性断裂参数第期郑长卿等三轴应力状态与断裂应变的关系,anCock8。`(仁a值得指出的是虽然H等仁〕早先曾指出厂8〕中用表示)是一材料常,,,。`,数但就我们所知他只是在该文中顺便提了一句并未进一步对具体材料给出厂的数值。更未考虑到用它来作为断裂判据如果能用实验来证实G`,6)厂是一个独立于应力状态的材料常数则式(所示新的判据就。不仅有理论意义而且将会有工程实用价值,.、三一个新的材料延性断裂参数及其测定若干实验结果。`1)
8、低合金钢50D的厂测定。带有周向预切口的圆柱拉伸试件(图一)是比较适宜用于研究应力状态的影响的I]少日图一试件形式。。所用材料为低合金优质焊接结构钢50D试件工作部分形状与尺寸见图一及表一拉,。伸载荷方向沿材料轧制方向即L向加载过程中仔细测量切口曲率半径及最小横截面直径,“”,“”之变化相应的初始值(附以角标O)和终了值(断裂时之值附以角标f)均列。,,`。,于表1按式(
