材料物理性能 无机材料的断裂及裂纹扩展
无机材料的断裂及裂纹扩展
仅仅通过强度测试来评价陶瓷材料的脆性断裂行为是远远不够的, 因为强度反映的仅仅是材料内部裂纹扩展的宏观结果。从制备高强材 料角度上看,裂纹扩展过程的细节相对于裂纹扩展的结果而言更为重 要,因为只有对裂纹扩展过程有比较清楚的了解,才能有针对性地对 材料进行有效的组成与结构设计,以提高材料在外力作用下抵抗裂纹 扩展的能力
仅仅通过强度测试来评价陶瓷材料的脆性断裂行为是远远不够的, 因为强度反映的仅仅是材料内部裂纹扩展的宏观结果。从制备高强材 料角度上看,裂纹扩展过程的细节相对于裂纹扩展的结果而言更为重 要,因为只有对裂纹扩展过程有比较清楚的了解,才能有针对性地对 材料进行有效的组成与结构设计,以提高材料在外力作用下抵抗裂纹 扩展的能力
主要内容 主要内容: 1.断裂力学基本概念 2.显微结构对断裂韧性的影响 3.无机材料中裂纹的缓慢扩展
主要内容 主要内容: 1.断裂力学基本概念 2.显微结构对断裂韧性的影响 3.无机材料中裂纹的缓慢扩展
3。断裂及裂纹扩展 3.1断裂力学基本概念
3. 断裂及裂纹扩展 3.1 断裂力学基本概念
3.1.1裂纹系统的机械能释放率 单位厚度试样中含有一条长度为2c的贯穿裂纹,裂纹表面不受应力作用,试样的上端被刚 性固定,下端受一个均匀拉应力作用: 设在裂纹尖端处施加了一个无功约束力,以防止裂纹发生扩展, 则试样可以视作一条处于平衡状态的弹簧。 根据胡克定律,试样在外力P的作用下伸长量u,有如下关系: u=λP 比例常数入为试样柔度 弹性应变能W等于外加荷载P所做的功 wE=P(w)du=是p2=C 图31柔度试验样品
3.1.1 裂纹系统的机械能释放率 u σc 2c p 图 3.1 柔度试验样品 根据胡克定律,试样在外力P的作用下伸长量u,有如下关系: u = λP 比例常数λ为试样柔度 弹性应变能WE等于外加荷载P所做的功 单位厚度试样中含有一条长度为2c的贯穿裂纹,裂纹表面不受应力作用,试样的上端被刚 性固定,下端受一个均匀拉应力作用: 设在裂纹尖端处施加了一个无功约束力,以防止裂纹发生扩展, 则试样可以视作一条处于平衡状态的弹簧