結(jié)構(gòu)鋼廣義雙剪靜水應(yīng)力型斷裂準(zhǔn)則及試驗(yàn)研究.pdf

1、在很多情況下鋼結(jié)構(gòu)脆斷時(shí)并未超載，且塑性變形很小，其后果是災(zāi)難性的，任何工程均無(wú)一例外的要求避免脆斷。而經(jīng)典金屬?gòu)?qiáng)度理論、損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)的研究成果均對(duì)結(jié)構(gòu)鋼宏觀脆斷無(wú)能為力。因此，將金屬微觀斷裂機(jī)理和宏觀經(jīng)典力學(xué)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)立新的、行之有效的斷裂準(zhǔn)則將具有重大的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 本課題由結(jié)構(gòu)鋼斷裂引出，其研究成果將進(jìn)一步推廣到軍工、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。這將是一個(gè)跨學(xué)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(xué)、金屬?gòu)?qiáng)度理論、損傷力學(xué)、斷裂力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)等多門學(xué)科。 應(yīng)力狀態(tài)顯著影響材料的破壞形式，試驗(yàn)證實(shí)：斷裂延性隨應(yīng)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(yīng)力狀態(tài)的角度可以得出：由強(qiáng)約束引起的高應(yīng)力三軸比率是金屬材料脆斷的“元兇”。為探尋結(jié)構(gòu)鋼斷裂機(jī)理，本文進(jìn)行了開孔管和刻痕桿斷裂試驗(yàn)和數(shù)值模擬，數(shù)值模擬結(jié)果和斷裂試驗(yàn)吻合較好，為斷裂準(zhǔn)則的驗(yàn)證提供了可靠的依據(jù)。 本文通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)鋼的斷裂研究

3、，提出了一個(gè)廣義雙剪靜水應(yīng)力型斷裂準(zhǔn)則，并用刻痕桿開孔管和缺口板斷裂試驗(yàn)對(duì)該斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明：建議的斷裂準(zhǔn)則具有較高的精度，但該斷裂準(zhǔn)則只適用于σm>0的應(yīng)力區(qū)問(wèn)，對(duì)工程意義不大的σm<0的應(yīng)力區(qū)間未進(jìn)行理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，在以后的工作中，還需對(duì)該斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行修正和完善。 通過(guò)結(jié)構(gòu)鋼宏觀的斷裂研究，探尋了結(jié)構(gòu)鋼斷裂機(jī)理，提出了實(shí)用的結(jié)構(gòu)鋼宏觀斷裂準(zhǔn)則，給出了工程中結(jié)構(gòu)鋼的斷裂預(yù)測(cè)和設(shè)防，在以后的工作中還有待將該斷裂準(zhǔn)