3、应力场强度因子与几何形状因子 k:=20- 2a0-Yovo ■Y-几何形状因子。与裂纹形式、试件几何形状 有关。求K的关键在于求Y ■断裂力学的内容：求不同条件下的Y ■Y也可由实验测定 ■各种条件下的Y已汇编成册，可供查阅
3、应力场强度因子与几何形状因子 Y-几何形状因子。与裂纹形式、试件几何形状 有关。求KI的关键在于求Y 断裂力学的内容：求不同条件下的Y Y也可由实验测定 各种条件下的Y已汇编成册，可供查阅。 c Y c r K r A σ σ ρ π = π σ = = 2 2 2 I
三、临界应力场强度因子与断裂韧性 ■经典强度理论断裂准则： 构件设计时的断裂准则：使用应力小于或等于 允许应力。o=[0] [o]=o/n或ovs/n, o断裂强度，·s-屈服强度，n-安全系数。 o、oys均为材料常数。 ■缺点：仅追求高强度，没有抓住断裂的本质 - 裂纹扩展。不能防止低应力下的脆性断裂
经典强度理论断裂准则： 构件设计时的断裂准则：使用应力小于或等于 允许应力。 σ<=[σ] [σ]= σf/n或σ ys/n， σf-断裂强度， σ ys –屈服强度， n-安全系数。 σf、 σ ys均为材料常数。 缺点：仅追求高强度，没有抓住断裂的本质 – 裂纹扩展。不能防止低应力下的脆性断裂。 三、临界应力场强度因子与断裂韧性
按照断裂力学观点，提出新的判据 (新设计思想和选材准则) 引入一个考虑裂纹尺寸并表征材料特性的临 界值常数KC,称为平面应变断裂韧性。 新判据： K=Yo\C<Ki ■即：当应力场强度因子小于或等于材料的平面应变 断裂韧性时，所设计的构件才安全，不致发生低应 力下的脆性断裂
引入一个考虑裂纹尺寸并表征材料特性的临 界值常数KIC,称为平面应变断裂韧性。 新判据： 即：当应力场强度因子小于或等于材料的平面应变 断裂韧性时，所设计的构件才安全，不致发生低应 力下的脆性断裂。 KI = Yσ C < KIC 按照断裂力学观点，提出新的判据 （新设计思想和选材准则）
设计实例 ■有一实标使用应力o=1.30×109Pa的构件，可选用 两种钢材，参数为： 甲钢：Cys=1.95×109Pa,Kc=4.5×107Pam1/2 乙钢： cys=1.56×109Pa,Kc=7.5×107Pa·m1/2
设计实例 有一实际使用应力σ=1.30×109Pa的构件，可选用 两种钢材，参数为： 甲钢：σys=1.95×109Pa,KIC=4.5×107Pa·m1/2 乙钢： σys=1.56×109Pa,KIC=7.5×107Pa· m1/2
传统设计观点 。使用应力oX安全系数n≤屈服强度cys 1.95×109 甲钢： n= =1.5 O 1.30×109 乙钢： n=0w、 1.56×109 =1.2 30×109 ■认为选用甲钢比乙钢安全
传统设计观点 使用应力σ×安全系数n≦屈服强度σys 甲钢： 乙钢： 认为选用甲钢比乙钢安全 1.5 1.30 10 1.95 10 9 9 = × × = = σ σ ys n 1.2 1.30 10 1.56 10 9 9 = × × = = σ σ ys n