SN74LVC74ADBLE式中:σ一名義應力;

a一裂紋長度的一半。

由式1-9可以看出,隨著σ增加,KI也增加,當σ增加到某一個臨界值σc時,裂紋會突然失穩擴展,使構件發生脆性斷裂。這時KI的臨界值就稱為臨界應力強度因子,用Klc表示,也稱為金屬材料的平面應變斷裂韌性。

AIc=σc√πG (1-10)

式中:σc―裂紋發生失穩擴展時的名義應力值。

KIc的單位是MPa・m1/2。

由此可知,對于平面應變狀態,I型裂紋發生裂紋失穩擴展的條件是

KI≥KIc               (1-11)

在式1-11中的兩個物理量KI和KIc不能混淆。KI是衡量裂紋尖端應力場強弱的一個物理量。它與外載荷大小,裂紋情況,和尺寸有關。知道這些條件后,可以計算出KI值的大小。就像我們知道外載荷大小和結構尺寸,可以計算出結構的應力值一樣。而Kk星.竺料堊亙應重塑型翅性,它只與材料有關,是反映材料抵抗脆性斷裂能力的一個重要的物理量。對于一定的材料,在一定工作環境下,它基本上是一個常數。

可以通過材料試驗來確定凡值.就像材料抵抗拉伸破壞的性能指標強度極限σ1可以通過試驗確定一樣。

民,值高的材料,對裂紋失穩擴展的抵抗能力就強,構件也就不易發生脆性斷裂,由試驗可知,材料的斷裂韌性凡會隨著材料屈服極限的提高而降低。所以,在航空材料的選用過程中,不能一味追求材料的高強度,應在滿足斷裂韌性需要的情況下,提高材料的靜強度性能。

抗疲勞性能,金屬下發生的破壞稱為疲勞破壞。金屬材料抵抗疲勞破壞的能力稱為金屬材料的抗疲勞性能:

交變載荷和交變應力載荷的大小和方向隨時間作周期性或者不規則改變的載荷。在交變載荷作用下,結構件的,如圖1-4所示。

圖1-4所示為一種應力S的大小和方向隨時間r呈周期性變化的交變應力。

應力經過變化又回到這一數值的應力變化過程稱為一個應力循環。在一個應力循環中,代數值最大的應力叫做最大應力smax,代數小應力Smin。

應力循環的性質是由循環應力的平均應力sm和交變的應力幅Sa所決定的。平均應力sm是應力循環中不變的靜態分量,它的大小是:

應力幅sa是應力循環中變化的分量,它的大小是交變應力應力循環的特征以應力比R來表示,R的定義是(1-14)交變應力分為三種:當R=-1;R=0時,稱為脈動循環;R為任意值時,稱為u=0

金屬限在一定循環特征下,金屬材料承受無限次循環而不破壞稱為金屬材料在這一循環特征下的疲勞極限,也稱為持久限。通常應力循環特征R=1時,疲勞極限的數值最小,如果不加說明,材料的疲勞極限都是指R=u1特征應力循環下的最大應力,用S~1表示。在工程應用中,是在一個規定的足夠大的有限循環次n=n5×1o7~10:,作用下而不發生破壞的最大應力,作為金材料在該循環特征下的持久極(見圖1-5)。為了與前面所說的疲勞極限加以區別,也稱為“條件持久極限”或‘‘實用持久極限”。

疲勞破壞的主要特征,在金屬構件中的交變應力遠小于材料的強度極限的情況下,破壞就可能發生。

不管是脆性材料還是塑性材料,疲勞破壞在宏觀上均表現為無明顯塑性變形的突然斷裂,這使得疲勞破壞具有很大的危險性。

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