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焊接结构设计

第十五章焊接结构脆性断裂

授课教师：侯军才

;影响金属材料断裂的主要因素;2.温度的影响;3.加载速度的影响;4.组织状态的影响;组织和状态;板厚影响;15.2金属材料和焊接结构断裂评定方法;2.防止裂纹发生和阻止裂纹扩展的原那么;3.防止结构脆断的试验研究方法;断裂力学方法;金属材料断裂的能量理论法;式的左边被称为能量的释放率(G)，。它表示裂纹扩展单位面积系统所释放的弹性能，即单位裂纹外表积的弹性能。右边表示外表能的增加，它被称为裂纹扩展阻力〔R〕。由此可知，裂纹要发生失稳扩展，G必须至少等于R。如果R为常数，那么意味着‘必须超过某一临界值〔GC〕。因此，当发生断裂。当G≥GC被称为裂

纹失稳扩展的能量准那么，简称‘准那么或‘判据。;裂纹扩展必须满足Griffith-Orowan能量条件;只有当外力超过临界值时，或裂纹长度到达临界尺寸时，裂纹才能自动迅速扩展，其速度接近声速；当裂纹扩展后a值变大，临界应力下降，断裂可加速开展。;(2〕应力强度方法由于格里菲斯能量理论适用范围的限制，欧文〔Irwin〕提出了应力强度方法，对线弹性断裂力学做出了重要推进。

首先，他根据线弹性理论指出，在裂纹尖端附近的应力应该取以下形式坏，这显然与实际情况不符，这意味着，不能再用应力大小来判断裂纹是否扩展，破坏是否发生；第二应力与参量K成正比，K是裂纹尖端弹性应力场强弱的参量，被称为裂纹尖端应力场强度因子，简称为应力强度因子。应力强度因子的通式可表示为

式中，是无量纲参数，它取决于试

样的几何因素、裂纹形状和加载方式，称为几何形状因子。具有中心穿透裂纹的宽平板的应力强度因子表达式为;;应力强度法;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;对于一定尺寸的裂纹，材料KIC越高，脆断所需临界应力就越高。;容许工作应力σ和材料的屈服应力σs存在如下关系;弹塑性力学;当裂纹尖端只有小的屈服时，与KIC有以下近似关系;2.缺欠合用验收标准

这一标准的根底是断裂力学，主要运用KIC与判据。考虑一定的平安系数以后给出适用的公式，用以计???容许的缺欠尺寸。由于缺欠各种各样，必须加以规格化处理，确定一个“等效缺欠尺寸”—。还要分析实际的应力应变情况，以求出总的作用应力或应变。然后通过计算求得容许的最大裂纹尺寸，或计算出KI或。最后通过比照，最终做出判断该缺欠是否容许存在。;绪论-焊接缺欠容限标准;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;;〔1〕KIC的测试方法;a)三点弯曲试样;b)紧凑拉伸试样;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;〔4〕单试样法测;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;焊接结构的失效分析-焊接缺欠的评定方法;YTM560-6电机转轴承载两端存在裂纹情况下焊缝静载强度评估;YTM560-6电机转轴承载两端存在裂纹情况下焊缝静载强度评估;Thanks!