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1、防断裂设计应用举例熊俊 Sadan y 应用举例 1 已知由某种材料制作的大型厚板结构 属平面应变 承受的工作应力为 560MPa 板中心有一穿透裂纹 裂纹长度为2a 6mm 材料的性能如下表所示 试求 a 该构件在哪个温度点使用时是安全的 b 该构件在0 和50 时的塑性区大小R c 用作图法求出该材料的低温脆性转变温度TK Sadan y 应用举例 KIC OR 560MPa 2a 6mm KI 56 4MPa m1 2 不同温度下材料拥有不同的 S又有什么差别呢 a 基于线弹性断裂力学 对KI进行修正 Sadan y 应用举例 可以看出 修正后的K I比未修正时的KI稍大 当工作应力低于
2、0 6 s时 应力强度因子的误差在10 以内 是工程精度所允许的 可不进行修正 工作应力高于0 6 s时 应力强度因子要进行修正 Sadan y 应用举例 Sadan y 应用举例 b R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 R0 2r0 Sadan y 应用举例 c 由修正后的公式可以推出临界断裂应力 Sadan y 应用举例 利用不同的屈服强度和断裂强度与温度作图 如下图 由图可见和两条曲线相交于 7 于是该材料的低温脆性转变温度为 7 Sadan y 应用举例 2 某单位拟设计一种大型的厚板构件 属平面应变 构件的工
3、作应力为 800MPa 板中心有一穿透裂纹 裂纹长度为2a 4mm 现有以下的五种钢材可供选择 各钢材的断裂韧性KIC和屈服强度 S如下表 试求 a 若按屈服强度计算的安全系数为n 1 4 试找出既能保证材料强度储备又不发生脆性断裂的钢材 b 若n 1 7时 上述哪种材料能满足该构件的设计要求 Sadan y 应用举例 a 因n 1 4 根据材料力学的设计依据 于是对给定的构件工作应力 800MPa 材料的屈服强度应至少为 1120MPa 然后考虑KI的计算 通过 s的值来选择计算公式 Sadan y 应用举例 Sadan y 应用举例 b 因n 1 7 根据材料力学的设计依据 于是对给定的构件工作应力 800MPa 材料的屈服强度应至少为 1360MPa ThankYou 知识回顾KnowledgeReview
