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防断裂设计应用举例熊俊,Sadan_y,应用举例,1）已知由某种材料制作的大型厚板结构（属平面应变），承受的工作应力为=560MPa，板中心有一穿透裂纹（），裂纹长度为2a=6mm，材料的性能如下表所示：试求：a）该构件在哪个温度点使用时是安全的？b）该构件在0和50时的塑性区大小R。c）用作图法求出该材料的低温脆性转变温度TK。,Sadan_y,应用举例,KIC,OR,=560MPa,2a=6mm,KI56.4MPa*m1/2,不同温度下材料拥有不同的S又有什么差别呢？,a）,基于线弹性断裂力学，对KI进行修正。,Sadan_y,应用举例,可以看出，修正后的KI比未修正时的KI稍大。当工作应力低于0.6s时，应力强度因子的误差在10%以内，是工程精度所允许的，可不进行修正。工作应力高于0.6s时，应力强度因子要进行修正。,Sadan_y,应用举例,Sadan_y,应用举例,b）,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,R0=2r0,Sadan_y,应用举例,c)由修正后的公式可以推出临界断裂应力：,Sadan_y,应用举例,利用不同的屈服强度和断裂强度与温度作图，如下图：,由图可见和两条曲线相交于-7，于是该材料的低温脆性转变温度为-7。,Sadan_y,应用举例,2）某单位拟设计一种大型的厚板构件（属平面应变），构件的工作应力为=800MPa，板中心有一穿透裂纹（），裂纹长度为2a=4mm。现有以下的五种钢材可供选择，各钢材的断裂韧性KIC和屈服强度S如下表：试求：a）若按屈服强度计算的安全系数为n=1.4，试找出既能保证材料强度储备又不发生脆性断裂的钢材。b)若n=1.7时，上述哪种材料能满足该构件的设计要求?,Sadan_y,应用举例,a）因n=1.4，根据材料力学的设计依据，于是对给定的构件工作应力=800MPa，材料的屈服强度应至少为1120MPa。然后考虑KI的计算：通过/s的值来选择计算公式。,Sadan_y,应用举例,Sadan_y,应用举例,b）因n=1.7，根据材料力学的设计依据，于是对
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