淺析鋼材的斷裂力學(xué)性能特點(diǎn)
在斷裂力學(xué)中,按照裂紋表面上質(zhì)點(diǎn)的相對位移,可將裂紋分為三種基本類型(見圖[三種基本類型的裂紋]),分別稱為張開型裂紋、滑開型裂紋和撕開型裂紋,或分別稱為Ⅰ型裂紋、Ⅱ型裂紋和Ⅲ型裂紋。物體中任一裂紋都可看作是這三種基本類型裂紋的組合,而斷裂力學(xué)正是在研究這三種基本類型裂紋的基礎(chǔ)上研究一般裂紋的。
簡史斷裂力學(xué)是20世紀(jì)50年代開始形成的。隨著航天工業(yè)等的發(fā)展出現(xiàn)了超高強(qiáng)度的材料,對于這種材料,傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計已不能滿足需要。傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論把材料和結(jié)構(gòu)看成是沒有裂紋的完整體。實(shí)際材料和結(jié)構(gòu)中存在著裂紋,但如果材料的強(qiáng)度較低,裂紋的存在對結(jié)構(gòu)**的影響通常并不明顯,由于在設(shè)計中采用了一定的**系數(shù),設(shè)計也就能夠滿足工程需要。但對于高強(qiáng)度材料或處在某些條件下的材料,裂紋的存在會使情況發(fā)生根本變化,這就必須考慮材料對于裂紋擴(kuò)展的抵抗能力,為此引進(jìn)了材料的斷裂韌性這一力學(xué)概念,并出現(xiàn)了斷裂力學(xué)。