断裂力学观点 甲钢: O f Kc=1.0×10(Pa四 乙钢: Kc=1.670×10°(Pa Yv ■ 可见:甲钢的σ<o,而乙钢的σ>o,选用甲钢 不安全,会发生低应力下的脆性断裂,而选用 乙钢却更安全可靠。 ■参数KC非常重要
断裂力学观点 甲钢: 乙钢: 可见:甲钢的σf<σ,而乙钢的σf>σ,选用甲钢 不安全,会发生低应力下的脆性断裂,而选用 乙钢却更安全可靠。 参数KIC非常重要。 1.0 10 ( ) 9 Pa Y C KIC σ f = = × 1.670 10 ( ) 9 Pa Y C KIC σ f = = ×
平面应变断裂韧性的物理意义 ■裂纹扩展的动力-即裂纹扩展2dc,单位表面所 释放的能量(弹性应变能降低): G= hw。_co2 2dc E ■则:临界状态 2 E
平面应变断裂韧性的物理意义 裂纹扩展的动力-即裂纹扩展2dc,单位表面所 释放的能量(弹性应变能降低): 则:临界状态 E c dc dw G e 2 2 π σ = = E c G c c 2 π σ =
对有内部裂纹的薄板: K,=V元oVC Kc2=元co2 则: G。 (平面应力状态) E G=-4)K2 E (平面应变状态)
对有内部裂纹的薄板: (平面应力状态) K = πσ c I 2 2 K c 1c c = π σ E K G c c 2 I = (平面应变状态) E K G c c 2 I 2 (1− µ ) = 则:
脆性材料: G。=2y 则 KIe =2Ey (平面应力状态) 2EY Kx1-u (平面应变状态)
= 2γ Gc K Eγ c 2 I = I 2 1 2 µ γ − = E K c (平面应变状态) (平面应力状态) 脆性材料: 则:
可见: ■K与材料的本征参数E、Y、μ等物理量有直接 关系。 ■Kc是材料的本征参数 ■Kc反映了具有裂纹的材料对外界作用的一种抵 抗能力-阻止裂纹扩展的能力
K1c与材料的本征参数E、γ、μ等物理量有直接 关系。 K1c是材料的本征参数 K1c反映了具有裂纹的材料对外界作用的一种抵 抗能力-阻止裂纹扩展的能力。 可见: