题目
有一构件加工时,出现表面半椭圆裂纹[KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/Φ],若a =1mm,a/c=0.3(Φ2=1.19),在1000MPa的应力下工作.对下列材料应选哪一种?σ0.2/MPa130014001500KⅠc/( MPa·m1/2)756055
有一构件加工时,出现表面半椭圆裂纹[KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/Φ],若a =1mm,a/c=0.3(Φ2=1.19),在1000MPa的应力下工作.对下列材料应选哪一种?σ0.2/MPa130014001500KⅠc/( MPa·m1/2)756055
题目解答
答案
解:σ/σs=1000/1300,1000/1400,1000/1500均大于0.6,所以必修进行塑性区修正。由KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/Φ得Y=1.1 (π)1/2/Φ所以修正后的KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/[Φ20、s)2]1/2 (2分)(1)KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/[Φ20、s)2]1/2=1.1×1000×(3.14×0.001)1/2/[1.19-0.212(1000/1300)2]1/2=59.75 MPa·m1/2 (2分)(2)KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/[Φ20、s)2]1/2=1.1×1000×(3.14×0.001)1/2/[1.19-0.212(1000/1400)2]1/2=59.23 MPa·m1/2 (2分)(3)KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/[Φ20、s)2]1/2=1.1×1000×(3.14×0.001)1/2/[1.19-0.212(1000/1500)2]1/2=58.91 MPa·m1/2 (2分)将三者列表比较:σ/MPa1000σ0.2/MPa130014001500KⅠc/( MPa·m1/2)756055KⅠ/( MPa·m1/2)59.7559.2358.91可见应选第一种材料。 (2分)
解析
步骤 1：确定是否需要进行塑性区修正
根据题目，σ/σ0.2 = 1000/1300, 1000/1400, 1000/1500 均大于0.6，因此需要进行塑性区修正。
步骤 2：计算修正后的KⅠ值
根据公式 KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/[Φ20、s)2]1/2，分别计算三种材料的KⅠ值。
步骤 3：比较KⅠ值与KⅠc值
将计算出的KⅠ值与材料的KⅠc值进行比较，选择KⅠ值小于KⅠc值的材料。
根据题目，σ/σ0.2 = 1000/1300, 1000/1400, 1000/1500 均大于0.6，因此需要进行塑性区修正。
步骤 2：计算修正后的KⅠ值
根据公式 KⅠ=1.1 σ(πa)1/2/[Φ20、s)2]1/2，分别计算三种材料的KⅠ值。
步骤 3：比较KⅠ值与KⅠc值
将计算出的KⅠ值与材料的KⅠc值进行比较，选择KⅠ值小于KⅠc值的材料。