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3/3.10-11断裂力学ⅠⅡ Introduction to fracture mechanics 主要内容 疲劳和脆性断裂 线弹性断裂力学 断裂力学的应用 疲劳强度的基本概念 影响焊接接头疲劳强度的因素 提高焊接结构疲劳强度的措施 2.1.1断裂力学的概念和任务 断裂力学即裂纹体力学，是专门研究裂纹体中，裂纹在萌生、扩展中的力学理论及其应用问题的科学。这里所指的裂纹是广义的，材料中的微小缺陷，也被视作微裂纹。 研究表明，结构的脆性破坏，与名义工作应力关系不大，直接取决于临近缺陷位置的局部应力和应力集中程度。结构的低（工作）应力破坏是由宏观裂纹的扩展而引发的。 断裂力学通过研究裂纹尖端局部区域的应力、应变（方向、大小、分布）情况，了解裂纹在应力作用下的扩展规律，以确定带裂纹构件（即裂纹体）的承载能力或使用寿命，保证构件安全工作。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 裂纹扩展有稳定扩展（又称亚临界扩展）和不稳定扩展（失稳扩展）两种： ① 裂纹只有不断接受外界能量，才会扩展的情况，如疲劳裂纹扩展，称为稳定扩展； ② 勿须外界提供能量，裂纹就能快速扩展的情况（如低应力脆性断裂）称为失稳扩展。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 裂纹失稳扩展的原因： ⑴ 裂纹较长，裂纹尖端应力集中严重，裂尖区域成为三向拉伸的脆性应力状态； ⑵ 裂纹扩展中释放的弹性应变能随裂纹长度递增，形成失稳状态，并放出多余能量。临界裂纹尺寸的大小随裂纹体的应力水平，或随裂尖区域应力场场强的增大而减小。 断裂力学的任务在于：① 研究宏观裂纹在什么条件下，才会导致失稳扩展，引发脆性断裂；② 建立裂纹尺寸与破坏应力之间的关系。这对结构安全设计、合理选材、改进材质和施工工艺，以及制定裂纹体力学的概念标准等都有重要意义。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3
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