第三章 第二部分 断裂力学及断裂韧性.pdf

第三章 断裂与断裂韧性 （第二部分） 主讲：叶荣昌 主要内容 课堂教学： 1.理论断裂强度 2 . Griffith脆断理论及其修正 3.应力强度因子K 理论及其应用 I 4. 断裂韧性及材料的韧化 实验教学： 平面应变断裂韧性试验 §3-3 理论断裂强度与传统强度设计理论的困境 1、理论断裂强度 ——对于完整晶体，相邻原子面所有原子键合同时遭到 破坏时所必须克服的最大正应力。 a0 A B A B Figure1 Atomistic model of theoretical tensile fracture A B F Nmax rmax F = F + F N A R Force vs. interatomic separation th E S 理论断裂强度 f a 0 Table 1 Estimated theoretical fracture strengths for several materials 问题1：为什么材料的实际断裂强度与理论断裂强度 之间存在巨大的差异，这种现象该如何解释？ 问题2：如何避免断裂的发生？ 日常生活中： ——依据基本常识 X √ 选择幼儿餐具 工程实际应用中，如何才能保证构件的安全服役呢？ 2、传统强度设计理论及其存在问题 ——根据构件服役条件及材料性能指标进行结构设计 安全服役范围 ——采用强度储备，可以避免 由于过载而引起失效          s b 其中， or n n •中、低强度材料制造的中小型 零件，由于考虑了强度储备，并 有一定的塑性、韧性配合，一般 典型结构材料( 钢)的拉伸 曲线示意图 都可以安全服役。