断裂裂纹对材料强度的影响

来源：   日期：2014-10-13 14:24:20   浏览次数：

如果封切机材料为各向同性材料，而且内部无裂纹存在，当材料受到外来作用力的作用时，力在材料内的传播是均匀的，即材料内的各部分受力是相同的。当材料的表面或者内部存在裂纹时，在裂纹的尖端区域将产生局部应力集中现象。在无裂纹时的均匀的应力流线此时在裂纹的尖端附件高度密集。虽说这种集中只是局部性的，离开裂纹尖端稍远处，应力分布又趋于正常，但是在裂纹尖端附件的应力集中，会使得 封切机材料的实际断裂强度值远低于原来的理论断裂强度值，使原本不该出现问题的情况也变得危险。在裂纹尖端区域应力集中程度与裂纹尖端的曲率半径有密切关系，裂纹越尖锐，则应力集中的程度越高。
例如为一块中间存在贯穿的椭圆形裂纹，椭圆的长轴为2a,短轴为2b，承受均匀的单相拉应力作用。
按照传统的断裂强度观点，当裂纹端点处的最大应力达到材料的理论断裂强度值时，材料就发生断裂。
可以看出，当固体有非常尖锐的裂纹存在时，固体材料的实际断裂强度较理论断裂强度低很多。当应力达到，。值时，裂纹开裂，而使裂纹长度2a增加，这样又使，。降低，则裂纹继续扩展，最后导致整个 封切机固体材料断裂，所以它是裂纹失稳扩展的条件。