拉/扭复合应力下脆性材料断裂的一般准则

根据脆性材料的正应力断裂准则,提出适用于在拉/扭复合应力下无机玻璃(包含陶瓷)等脆性材料的断裂准则,并利用文献中的试验结果对该准则进行了客观的校验。提出的拉/扭复合应力下结构陶瓷材料的断裂准则,既适用于脆性材料的光滑试件,也适用于具有不同应力集中系数的切口试件或结构件。此外,该准则具有简洁的形式,不含任何经验常数;更重要的是,可以根据抗拉和抗剪强度的概率分布,求得拉/扭复合应力下结构陶瓷材料带存活率的断裂准则。

陶瓷材料的抗扭切口强度与表达式

根据受扭矩圆柱体中的应力分析和Griffith脆断强度理论,提出了脆性材料的抗扭切口强度表达式。根据此式和Al2O3陶瓷管抗扭强度的正态分布参数,可以求得带存活率的抗扭切口强度表达式,并进行了验证。还提出了处理来自不同试验室的Al2O3陶瓷管抗扭强度和抗扭切口强度试验数据的思路和方法。结果表明:此试验数据处理的思路和方法是可行的。

连铸球墨铸铁扭转缺口强度的研究

研究了一种用水平连铸技术生产的球墨铸铁型材的扭转强度和缺口扭转强度。实验发现光滑扭转试样是沿４５°方向开裂，开裂面是最大拉应力面，表现为典型的脆性断裂。缺口试样的断裂模式分两种情况：当为钝缺口时（即（ρ≥０．７５ｍｍ，Ｋｔ≤１．６），其断裂特征与光滑试件相同；而当为尖锐缺口时（即ρ＜０．３７５ｍｍ，Ｋｔ＞２．１）的开裂出现在缺口根部，并且开裂面垂直于轴线方向，是剪应力作用。实验结果还表现出扭转缺口强度与应力集中系数的关系，即应力集中系数越大，扭转缺口强度反而越高。该球墨铸铁的缺口敏感性（ＮＳＲ）大于１，故缺口完全不敏感。