断裂力学绪论.pptx

1;四十年代后期美国曾建造大约2500艘“自由号”万吨轮，在服役期间有145艘断成两截，700艘左右(zuǒyòu)受到严重的损坏。;断裂(duànliè)破坏;断裂(duànliè)破坏;断裂力学的产生(chǎnshēng)背景;1.多小的裂纹或者缺陷是允许存在的，即此小裂纹或者缺陷不会在预定的服役期间发展成断裂的大裂纹？

2.多大的裂纹就可能发生断裂，即用什么判据来判断断裂发生的时机(shíjī)？

3.从允许存在的小裂纹扩展到断裂时的大裂纹需要多长时间，即机械结构的寿命如何估算？

4.在既能保证安全，又能避免不必要的停产损失，探伤检查周期应如何安排？

5.万一检查时发现了裂纹，该如何处理？

;从选材方面考虑，对材料(cáiliào)与断裂的关系则可以提出下列四个问题：;为解决上面所提的工程问题或材料问题，对于含有裂纹的受力机械零件或构件，必须找一个能表征裂纹端点区应力应变场???度的参量，就象应力可以作为裂纹不存在时的表征参量一样。而断裂的发生多数都是有裂纹引起的。对于不含裂纹的物体，当某处的应力水平超过屈服应力，就要(jiùyào)发生塑性变形；而对于含有裂纹的物体，当某处裂端表征应力应变场强度的参量达到临界值时，就要(jiùyào)发生断裂。

如图1-1所示，在工作载荷较高时，比较短的裂纹就有可能发生断裂；反过来说，在工作载荷较低时，比较长的裂纹才会带来危险。

如图1-2所示，构件的储备强度随着时间的增长，从设计的最高强度逐渐地减小。假设在A点处，只有偶尔出现一次最大载荷才会发生断裂；而储备强度在B点时，只要正常载荷就会发生断裂。因此从A到B这段时间就是危险期，在危险期中随时都可能发生断裂;问题是储备强度究竟是个什么养的参量？

它与表征裂端区应力应变场强度的参量有何关系？

如何(rúhé)计算它？如何(rúhé)测量它？它随时间变化的规律如何(rúhé)？

受到什么因素的影响？

这一系列问题如能找到答案的话，则上面所提到的五个工程问题就有可能得到解决。断裂力学这门学科就是来解决这个问题的。;断裂力学和材料力学(cáiliàolìxué)的差别;断裂问题的分类：

线弹性(tánxìng)断裂力学——脆性断裂

弹塑性断裂力学——韧性断裂;脆性断裂与韧性(rènxìnɡ)断裂的区别;1-3小结(xiǎojié);断裂力学的目的：

就是应用弹塑性理论和新的实验技术，研究裂纹尖端附近的应力、应变场和裂纹的扩展规律。其主要(zhǔyào)目的是解决工程问题，为国民经济建设服务，为国防建设服务。;断裂力学研究(yánjiū)范围