5.3 断裂与韧性
断裂(fracture) 可理解为材料中的裂缝在外力作用下扩展而产生新表面的过程。任何材料都不是完美无缺的,体内总存在一些微小的裂缝与裂纹。在外力作用下,小裂缝会增大到临界尺寸,发生扩展,导致材料的断裂。断裂都伴随着能量的消耗。Griffith理论正是从能量入手解释材料的脆性断裂的。
图5-17 无限大板中的裂缝(a) 应力集中,(b) 释放应变能的区域
裂缝始自材料体内微小裂缝产生的应力集中。可将裂缝看作长短轴分为a和b的椭圆,处于均匀的无限大板中(见图5-17)。如果无限大板所受应力为σ。裂缝尖端处应力为:
σt=σ(1+2a/b)
(5-15 ...... (共3940字) [阅读本文]>>
比例σt/σ定义为应力集中的程度。当裂缝为圆孔时,a=b,σt=3σ;如