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断裂韧度

所属栏目:百科常识点击率:发布时间:2013-02-28 15:08:08

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断裂韧度名词说明

在弹塑性条件下,当应力场强度因子增大到某一临界值,裂纹便失稳扩展而导致材料断裂,这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。它反映了材料抵抗裂纹失稳扩展即抵抗脆断的能力,是材料的力学性能指标,是材料强度和韧性的综合体现。它与裂纹的大小,形状,外加应力等无关,主要取决于材料的成分、内部组织和结构。JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

一般认为零件在许用应力下工作是安全可靠的,既不会发生塑性变形,更不会断裂。但实际情况却并不总是如此,有些高强度钢制造的零件和中低强度钢制造的大型零件,往往在工作应力远低于屈服强度时发生脆性断裂。这种在屈服强度以下的脆性断裂称为低应力断裂。JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

试验研究表明,大量的低应力脆性断裂和机件的内部存在微裂纹有关。因此,这些微裂纹在外力作用下是否易于扩展及扩展速度的快慢,成为了材料抵抗低应力脆断的一个重要指标。JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

根据应力和裂纹扩展的取向不同,裂纹扩展可分为张开型(Ⅰ型),滑开型(Ⅱ型),撕开型(Ⅲ)三种基本形式。在实践中,三种裂纹扩展形式中以张开型最危险,最容易引起脆性断裂。JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

以Ⅰ型为例,当材料受外力作用时,裂纹尖端附件会出现应力集中,形成一个裂纹尖端的应力场,反应这个应力场强弱程度的有关参量称为应力场强度因子K,单位Mpa·m1/2,下标Ⅰ表示Ⅰ型裂纹强度因子,K越大,应力场的应力值也越大。JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

K=Yσ√a(√为根号)JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

式中:Y是与裂纹形状、加载方式以及试样尺寸有关的量。是个无量纲的系数,一般Y为1~2;σ是外加拉应力,单位为Mpa;a是裂纹长度的一半,单位为mJdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

当外加拉应力逐渐增大或裂纹逐渐扩展时,裂纹尖端的应力强度因子随之增大,故应力场也随着增大,当增大到某一临界值时,就能使裂纹扩展,最终使得材料断裂。这个应力强度因子 K 的临界值就称为断裂韧度, KⅠc表示JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

断裂韧度是用来反映材料抵抗脆性断裂能力的性能指标。根据应力强度因子  KⅠc和断裂韧度  KⅠc 的相对大小,可判断含裂纹的材料在受力时裂纹是否会扩展而导致断裂。JdR天下现金入口,天下现金九州网址,剥离力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-天下现金九州网址

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