脆性材料抗弯强度分布规律的研究.pdfVIP

第17卷　第4期 机 械 科 学 与 技 术 V o l. 17　N o. 4 1998年　　7月 M ECHAN ICAL SC IEN CE AN D T ECHN OLO GY J u ly　　1998 脆性材料抗弯强度分布规律的研究 文　潮　　　　　 吕宝桐 (西北核技术研究所　西安　7 10024) (西北工业大学　西安　7 10072) 文　潮 摘　要　研究了工业氧化铝和钠钙玻璃的抗弯强度及缺口强度的分布规律。统计分析结 果表明, 这两种材料的抗弯强度和缺 口强度既服从W eibu ll 分布也服从正态分布, 同时也不排除这两种材料的抗弯强度和缺口强度还服从对数正态分布。实验结果还 表明, 这两种材料的抗弯强度对加载速率是敏感的。应力集中系数对其敏感性有影 响。 关键词　陶瓷　玻璃　强度　统计分布 中图号　TH 145. 11　T G 115. 5 　　引　言 2. 1　分布规律 　　陶瓷和玻璃这一类脆性材料因缺少塑性变形能力, 强度 一般认为脆性材料 的强度遵从两参数W eibu ll 分 [ 1] [ 1] [2 ] 受其内部和表面缺陷的影响, 表现出较大的分散性 。准确评 布 , 而文献 认为陶瓷材料的缺口强度服从正态分布。图 价这类脆性材料的力学性能是使其真正达到实用化的关键技 1～ 4表明氧化铝陶瓷和钠钙玻璃的抗弯强度和缺口强度在 术之一。出于结构设计的需要, 工程零构件的外形不可避免具 W eibu ll 及正态概率座标纸上均基本为直线。图1～ 4还分别 有某种几何不连续性, 即所谓“缺口”。脆性材料的缺口强度及 给出了用最小二乘法得到的拟合直线。按两种分布拟合所 其分布规律对于全面了解此类材料的力学性能以及建立相关 得相关系数依次为, 钠钙玻璃: 0. 958 ±0. 0 18和0. 967 ±0. 设计准则都是十分必要的, 具有理论和实际工程意义。 06, 氧化铝陶瓷: 0. 959 ±0. 023和0. 968 ±0. 0 15, 均大大高 于通过统计检验所需起码值, 且两种分布的相关系数相差 1　实验部分 不大, 说明这两种材料的抗弯强度和缺 口强度可能既服从 实验材料为工业氧化铝和钠钙玻璃, 氧化铝试件采用 W eibu ll 分布也服从正态分布。 纯度为95% 的工业氧化铝粉经模压注塑法成形[5 ] 后在 ( 图1～ 6 都是在压头速率为0. 5 下测得的 缺 mm m in 1700 ℃烧结而成。钠钙玻璃是洛阳玻璃厂生产