题目
裂纹体受力时,只要其KI≥KIc就会发生( ),反之,即使存在裂纹也不会发生断裂,这种情况称为破损安全。A. 韧性断裂B. 稳态扩展C. 失稳扩展D. 脆性断裂
裂纹体受力时,只要其KI≥KIc就会发生( ),反之,即使存在裂纹也不会发生断裂,这种情况称为破损安全。
A. 韧性断裂
B. 稳态扩展
C. 失稳扩展
D. 脆性断裂
题目解答
答案
C. 失稳扩展
解析
本题考查裂纹体断裂理论中应力强度因子与断裂行为的关系这一知识点。解题思路是明确应力强度因子 $K_I$ 和材料的断裂韧性 $K_{Ic}$ 的概念,以及它们之间不同大小关系所对应的裂纹体的断裂行为。
详细解析
- 应力强度因子 $K_I$ 是反映裂纹尖端应力场强弱的一个参量,它与裂纹体的几何形状、尺寸、受力状态以及裂纹长度等因素有关。
- 材料的断裂韧性 $K_{Ic}$ 是材料的固有属性,代表材料抵抗裂纹扩展的能力。
- 当 $K_I < K_{Ic}$ 时,裂纹处于稳定状态,不会发生扩展,即使存在裂纹,结构也能在一定载荷下安全工作,这就是所谓的破损安全情况。
- 当 $K_I = K_{Ic}$ 时,裂纹开始失稳扩展。失稳扩展是指裂纹扩展速度急剧增加,一旦裂纹开始失稳扩展,结构就会迅速发生断裂。
- 韧性断裂是指材料在断裂前发生明显的塑性变形的断裂形式;稳态扩展是指裂纹扩展速度缓慢且相对稳定的情况;脆性断裂是指材料在断裂前几乎不发生塑性变形的断裂形式。本题强调的是 $K_I\geq K_{Ic}$ 时的情况,主要特征是裂纹的失稳扩展。