断裂韧性(KIc)

fracture toughness (KIc)

简介

由于断裂力学研究的内容是裂纹受力的运动规律,研究还发现此规律受控于一裂纹尖端地区的应力强度因子. 在小范围内屈服(线弹性)同平面应变条件下,随着外加载荷的增加表征阻止裂纹扩展本领的应力强度因子达到一极值,即裂纹将开始失稳扩展. 此极值为与试样几何形状无关,只与材料性质有关的材料常数,此即该材料的断裂韧性KIc.

断裂韧性的表达式一般可写作

式中σc为裂纹试样的宏观断裂应力,2a为裂纹长,Y为一与试样几何形状,裂纹长短以及加载方式有关的常数.大量实验事实也证明对一种试样的σc与的乘积的确为一常数.

KIc的单位为kg· mm-3/2,其微观物理含义以及与常规力学参量间的关系都有不同的说法.

由于断裂韧性与试验条件有关,故有平面应变断裂韧性KIc同泛指的断裂韧性Kc(其中包括平面应力断裂韧性),又因为与加载速率有关,故有动态断裂韧性KId同止裂应力强度因子Ka.在疲劳载荷下,有疲劳界限应力强度因子△Kth.在腐蚀条件下有应力腐蚀界限应力强度因子KIscc等.

拓展资料

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