《精细陶瓷力学性能评价方法》断裂力学3.pptx

精细陶瓷力学性能评价方法;4.显微结构对强度的影响：

断裂韧性;弹性模量E是一个非结构敏感参数。

显微结构对强度的影响主要反应在断裂表面能方面。;断裂力学考虑;4.1断裂韧性的测试技术;SENB方法是70年代初从金属材料领域移植过来的。金属材料测试标准中规定，为了满足平面应变条件和裂纹尖端小范围屈服条件,对试样高度W、试样宽度B以及切口深度a的取值范围有如下限制条件：;SENB方法：切口钝化效应;SENB方法：切口钝化效应;切口钝化效应：理论分析;?a/?0.3时KIC0总是高于KICI：SENB法测得的断裂韧性值总是偏高

曲率半径?保持不变时,?a越小,KIC0与KICI之间的偏差就越大

?a与晶粒尺寸密切相关：单边切口梁的切口钝化效应在细晶材料中表现得更为显著;切口钝化效应的解决途径;几点讨论;断裂强度?f与裂纹初始尺寸c0之间的关系可以用如下的通式形式表示：;一般裂纹的扩展可分为亚临界扩展和失稳扩展两个阶段。在亚临界扩展阶段，由于材料微观结构不同以及应力状态的变化，裂纹扩展阻力将随着裂纹扩展而不断增大。脆性材料R曲线大体上和a轴平行，对于韧性材料，R曲线则随着a的增大而上升。;;阻力曲线的本质;一个典型的例子：裂纹桥接;4.3陶瓷的增韧;5.环境对强度的影响;5.1断裂的滞后效应;裂纹缓慢扩展的特征;裂纹缓慢扩展的成因;裂纹缓慢扩展的成因;髋关节球失效;钇稳定氧化锆通过相变增韧。

在潮湿环境中，氧化钇会和水反应溶出，形成非稳相。;5.2研究方法;SCG参数的测定：直接法;SCG参数的测定：间接法;疲劳断裂表现为低应力下的断裂。

疲劳破坏无塑性变形，具有更大的危险性。

疲劳是与时间有关的一种失效方式，具有多阶段性；疲劳失效的过程是累积损伤的过程。

与其他破坏方式相比疲劳失效对材料的微观组织和缺陷更加敏感。;;本征的脆性使得最危险裂纹尺寸偏小。

显微结构影响尤为显著。

均匀连续性假设将面临考验。;结束语;谢谢!