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裂纹尺寸与断裂强度的关系



  裂纹尺寸与断裂强度的关系
  
  构件断裂时名义应力的大小与布局内部的裂纹尺寸和外形有关。如:用带有不同深度的表面裂纹的高强材料试样作拉伸试验可得裂纹深度与实际断裂强度的关系,证实其断裂应力与裂纹深度的平方根成反比。
  
  对应于必然的裂纹尺寸,存在一个临界的应力值,只有当外界作用所致应力大于此临界应力时裂纹才扩展,造成断裂,小于此值时裂纹将是不变的,不能扩展。对应于必然的应力值,存在一个临界的裂纹深度 ,当裂纹深度小于此值时,裂纹是不变的。裂纹愈深,材料的临界断裂应力愈低,用于试样上的应力愈大,裂纹的临界尺寸愈小。带裂纹的构件只要裂纹达不到临界尺寸,或裂纹尺寸一按时,只要应力不大于临界应力,都是安全的。所以,盲目地追求高强度材料,并不必然能保证安全可靠,而具有足够的断裂韧性才是防止脆断的根本保证。

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