斷裂韌度名詞解釋

在彈塑性條件下，當(dāng)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子增大到某一臨界值，裂紋便失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致材料斷裂，這個(gè)臨界或失穩(wěn)擴(kuò)展的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子即斷裂韌度。它反映了材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展即抵抗脆斷的能力，是材料的力學(xué)性能指標(biāo)，是材料強(qiáng)度和韌性的綜合體現(xiàn)。它與裂紋的大小，形狀，外加應(yīng)力等無(wú)關(guān)，主要取決于材料的成分、內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

一般認(rèn)為零件在許用應(yīng)力下工作是安全可靠的，既不會(huì)發(fā)生塑性變形，更不會(huì)斷裂。但實(shí)際情況卻并不總是如此，有些高強(qiáng)度鋼制造的零件和中低強(qiáng)度鋼制造的大型零件，往往在工作應(yīng)力遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度時(shí)發(fā)生脆性斷裂。這種在屈服強(qiáng)度以下的脆性斷裂稱為低應(yīng)力斷裂。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

試驗(yàn)研究表明，大量的低應(yīng)力脆性斷裂和機(jī)件的內(nèi)部存在微裂紋有關(guān)。因此，這些微裂紋在外力作用下是否易于擴(kuò)展及擴(kuò)展速度的快慢，成為了材料抵抗低應(yīng)力脆斷的一個(gè)重要指標(biāo)。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

根據(jù)應(yīng)力和裂紋擴(kuò)展的取向不同，裂紋擴(kuò)展可分為張開(kāi)型（Ⅰ型），滑開(kāi)型（Ⅱ型），撕開(kāi)型（Ⅲ）三種基本形式。在實(shí)踐中，三種裂紋擴(kuò)展形式中以張開(kāi)型最危險(xiǎn)，最容易引起脆性斷裂。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

以Ⅰ型為例，當(dāng)材料受外力作用時(shí)，裂紋附件會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，形成一個(gè)裂紋的應(yīng)力場(chǎng)，反應(yīng)這個(gè)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)弱程度的有關(guān)參量稱為應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子K_Ⅰ，單位Mpa·m^1/2，下標(biāo)Ⅰ表示Ⅰ型裂紋強(qiáng)度因子，K_Ⅰ越大，應(yīng)力場(chǎng)的應(yīng)力值也越大。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

K_Ⅰ=Yσ√a（√為根號(hào)）vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

式中：Y是與裂紋形狀、加載方式以及試樣尺寸有關(guān)的量。是個(gè)無(wú)量綱的系數(shù)，一般Y為1~2；σ是外加拉應(yīng)力，單位為Mpa；a是裂紋長(zhǎng)度的一半，單位為mvXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

當(dāng)外加拉應(yīng)力逐漸增大或裂紋逐漸擴(kuò)展時(shí)，裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子隨之增大，故應(yīng)力場(chǎng)也隨著增大，當(dāng)增大到某一臨界值時(shí)，就能使裂紋擴(kuò)展，最終使得材料斷裂。這個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度因子 K_Ⅰ 的臨界值就稱為斷裂韌度， K_Ⅰc表示。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

斷裂韌度是用來(lái)反映材料抵抗脆性斷裂能力的性能指標(biāo)。根據(jù)應(yīng)力強(qiáng)度因子  K_Ⅰc和斷裂韌度  K_Ⅰc 的相對(duì)大小，可判斷含裂紋的材料在受力時(shí)裂紋是否會(huì)擴(kuò)展而導(dǎo)致斷裂。vXn拉力機(jī)_材料試驗(yàn)機(jī)_剝離力試驗(yàn)機(jī)_快速溫變?cè)囼?yàn)箱-越聯(lián)儀器

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