题目
熔融石英玻璃的性能参数为:E=73GPa,γ=1.56J/m2,理论强度σth=28GPa。如材料中存在最大长度为2μm的内裂,且此内裂垂直于作用力的方向,计算由此而导致的强度折减系数。.
熔融石英玻璃的性能参数为:E=73GPa,γ=1.56J/m2,理论强度σth=28GPa。如材料中存在最大长度为2μm的内裂,且此内裂垂直于作用力的方向,计算由此而导致的强度折减系数。
.题目解答
答案
解:E=73GPa,γ=1.56J/m2,C= 1 μm = 1×10-6m。
据Griffith微裂纹理论:
σc= ( s E / 4c )1/2 =0.168Pa
σc= ( 2s E / c )1/2 = 0.27GPa
强度折减系数:
k=σc/σth =0.168 /28 =0.6 %
k=σc/σth =0.27 /28 =0.96 %
.解析
步骤 1：确定材料参数
熔融石英玻璃的弹性模量E=73GPa，表面能γ=1.56J/m²，理论强度σth=28GPa。
步骤 2：计算裂纹导致的强度
根据Griffith微裂纹理论，裂纹导致的强度σc可通过公式计算：
σc = (2γE / c)^(1/2)
其中，c为裂纹长度，c=2μm=2×10^-6m。
步骤 3：计算强度折减系数
强度折减系数k可通过公式计算：
k = σc / σth
熔融石英玻璃的弹性模量E=73GPa，表面能γ=1.56J/m²，理论强度σth=28GPa。
步骤 2：计算裂纹导致的强度
根据Griffith微裂纹理论，裂纹导致的强度σc可通过公式计算：
σc = (2γE / c)^(1/2)
其中，c为裂纹长度，c=2μm=2×10^-6m。
步骤 3：计算强度折减系数
强度折减系数k可通过公式计算：
k = σc / σth