結構鋼廣義雙剪靜水應力型斷裂準則及試驗研究.pdf

1、在很多情況下鋼結構脆斷時并未超載，且塑性變形很小，其后果是災難性的，任何工程均無一例外的要求避免脆斷。而經典金屬強度理論、損傷力學和斷裂力學的研究成果均對結構鋼宏觀脆斷無能為力。因此，將金屬微觀斷裂機理和宏觀經典力學結合起來，創(chuàng)立新的、行之有效的斷裂準則將具有重大的理論意義和工程應用價值。 本課題由結構鋼斷裂引出，其研究成果將進一步推廣到軍工、機械、航空航天等領域。這將是一個跨學科、跨行業(yè)的綜合型課題，其涉獵范圍廣闊，涉及到材料

2、力學、金屬強度理論、損傷力學、斷裂力學、彈性力學、塑性力學等多門學科。 應力狀態(tài)顯著影響材料的破壞形式，試驗證實：斷裂延性隨應力三軸比率的增加而降低，高三軸比率使材料更易于脆斷。因此，從應力狀態(tài)的角度可以得出：由強約束引起的高應力三軸比率是金屬材料脆斷的“元兇”。為探尋結構鋼斷裂機理，本文進行了開孔管和刻痕桿斷裂試驗和數(shù)值模擬，數(shù)值模擬結果和斷裂試驗吻合較好，為斷裂準則的驗證提供了可靠的依據(jù)。 本文通過對結構鋼的斷裂研究

3、，提出了一個廣義雙剪靜水應力型斷裂準則，并用刻痕桿開孔管和缺口板斷裂試驗對該斷裂準則進行了驗證，結果表明：建議的斷裂準則具有較高的精度，但該斷裂準則只適用于σm>0的應力區(qū)問，對工程意義不大的σm<0的應力區(qū)間未進行理論研究和試驗驗證，在以后的工作中，還需對該斷裂準則進行修正和完善。 通過結構鋼宏觀的斷裂研究，探尋了結構鋼斷裂機理，提出了實用的結構鋼宏觀斷裂準則，給出了工程中結構鋼的斷裂預測和設防，在以后的工作中還有待將該斷裂準