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标题: 材料的断裂韧性，请教 [打印本页]
作者: solomoon    时间: 2012-6-16 17:18
标题: 材料的断裂韧性，请教
大家平时设计都不用断裂韧性的吗，怎么常用材料的断裂韧性数据都查不到呢，这么重要的问题都不考虑？不是说大部分的结构破坏是脆性破坏吗，怎么没人总结呢，知道的大侠们说说，
作者: 2266998    时间: 2012-6-16 17:29
这是一个比较复杂的问题，不是哪里查的东西，是一个综合问题，阿拉玩这个，- u) Q3 V& R9 e! o$ h% w# }' m
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首先说一下，材料的韧性不是一般概念，与温度、冲击力，频率、内部金相组织有关系，要综合分析这个问题，
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比如低温，要严格控制磷、氢等等，低温焊接的件，还要复杂，比如氢的扩散问题，& N9 V$ v. J0 A
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玩这些，要针对一个问题，比如确定了使用温度，材料厚度，结构设计的类型，焊接形式，冲击状况，等等东西，都先定下来，再进行设计，针对某些薄弱环节，做冲击能量计算，就知道最终的韧性是什么样子了，总之，比较复杂，
作者: solomoon    时间: 2012-6-16 18:13
大侠专业冶金，晚辈比不了啊。我现在的想法是根据材料的断裂韧性求出结构的最大允许裂纹尺寸，确保不发生底应力脆断。书上公式根据材料的断裂韧性就能求出裂纹尺寸了，这个韧性值得是实验做出来的，是材料本身的属性。目前比较多的数据是材料在各个温度下的冲击功，不过这个值不能直接的做定量分析。我的问题是大家为什么偏爱这个不能用于计算的冲击功，而很少有人做关于断裂韧性的定量计算的 ，大侠说到的合金元素，晶粒晶面属于微观断裂力学，我只读了弹性断裂力学。
作者: 子子61961    时间: 2012-6-16 18:28
俺在工作中只接触了剪切应力，一般简单核算一下，看安全系数多少。
作者: 武汉老虎    时间: 2012-6-17 11:54
上大学时，（1982）选学过（断裂力学）那里面有
作者: 想瘦享受    时间: 2012-6-17 19:22
在紧固件行业有个氢脆现象，和这个有点相像，很难控制！
作者: 单车居士    时间: 2012-6-18 11:04
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作者: solomoon    时间: 2012-6-20 00:42
单车居士 发表于 2012-6-18 11:04
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哥们，你这本书很好啊，这些内容我都读过了啊，
! v  A/ z- ~: Q- }找到这些内容翻过几本书，最开始是规范上的几句话，后来看的弹性力学、断裂力学，偶然的机会发现金属学上也有很好的论述。你跟我的想法一样啊。我知道了这个临界裂纹的算法，但是一些常用合金材料的KIC值确没能找到，让我郁闷了好久。
: A) M5 r* Q9 L. @! K7 `' p哥们要是有什么想法大家交流交流啊/ l. C6 I- ]" O' `1 Y! [% x* ^
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我算了室温调质的45号钢，临界裂纹达到12多mm，因此，调质的情况下，几乎不会有脆断的可能了。* h" h# s& v2 {8 n. m* U
话说回来45号钢这么算可能不严谨，因为塑性变形还是挺大的，可能更适用于弹塑性断裂力学。
1 ~8 ]) G& h0 G. t4 t+ z8 `40crnimo，这个材料还是很大脆断风险的，淬火加低温回火时候，临近裂纹0.12，毫无疑问，这个要脆断了7 f0 T: H- M( g; @: p; B8 i
淬火加高温回火时候，临界裂纹大概是2mm左右，记不清了，这个要是好好弄得话，可能风险小一些。* Y- v' F' ?- u1 v5 m2 A

4 i( h5 s" g9 P! P& t/ |对公司内焊接裂纹的检验及控制专门请教了我们集团的焊接二级专家，（一级相当于副总级别了，等同60w年薪了），结果说不清楚怎么检验的，汗..... 我说某结构焊透困不困难，结果得到的答案是为啥非得追求焊透？留一点怕神马？% H$ a4 W- t# v/ }
当时我觉得雷声滚滚啊.......
) ^; [) d3 `" t/ ?# Q这方面还是挺深的，属于损伤容限设计了。以前的一些经历了解到boeing做这个还是很有一套的，别看他飞机偶尔出点事，其实大部分是因为后期维护没有按照要求来，如果按照要求来，极少出事的。0 M) y" p) G0 Q
他在这方面有严格的检验程序，到多少个飞行循环检查什么结构，怎么检查，用什么设备检查，怎么对结果评判，把裂纹控制在什么程度，有很严格的程序的。: v5 T) c+ \$ g+ c4 x
这方面商飞可能做的都不太好。
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作者: 武汉老虎    时间: 2012-6-20 06:25
早期有人曾经把某些飞机事故归为晶界腐蚀，这也算是疲劳研究的较高境界了
作者: jeffhu2006    时间: 2012-6-26 17:21
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作者: jeffhu2006    时间: 2012-6-26 21:11
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作者: eddyzhang    时间: 2012-6-26 22:49
数据是自己测试出来的，不是查就能查到的。差之毫厘，谬以千里。一般正规钢厂出来的钢材。按标准都能达标，现在你需要计算你的结构强度，应力集中系数，载荷谱，做疲劳分析。如果你对钢材不放心，那就要做相关参数的测试，自己编寿命疲劳曲线。当然，这时候你需要根据各种条件，对标准曲线进行修正。7 t" v  V7 g$ n3 ?- c
另外，不同的行业都已经形成不同的安全系数，不同的应力极限值，特别是焊接的处理。你也可以参考。% s/ ]/ O+ c/ k9 C
再就是，制造完了做下测试，跟自己的计算比对一下。有个1-2倍的误差也正常
作者: solomoon    时间: 2012-7-1 01:13
eddyzhang 发表于 2012-6-26 22:49:36   a) s7 D; j; Q* p
数据是自己测试出来的，不是查就能查到的。差之毫厘，谬以千里。一般正规钢厂出来的钢材。按标准都能达标，现在你需要计算你的结构强度，应力集中系数，载荷谱，做疲劳分析。如果你对钢材不放心，那就要做相关参数的
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大侠擅长测试，令人敬佩。但是不是所以的数据都有自己测试的，比如常见的五个机械性能数据。拿钢材强度来说，每根试件数据都不同，统计上来说可以有一个设计上信任的值。断裂韧性的取值也是一个道理。
8 X; u1 L1 v% _4 s6 c疲劳设计分三种，无限寿命设计，有限寿命设计，基于断裂力学的裂纹扩展设计，第三种不需要sn曲线。
, V* b/ L% t6 a# f焊接问题很多，都是难题，但是一个个另出来分析总有透彻的一天
  ]1 V: h8 A. r) }$ e2 v安全系数跟行业关系很多，在什么载荷组合下用多大的安全系数国标上写的清清楚楚，没啥讨论的必要了，遵守就是了
# ~* t" A# g& H' N计算分析是很有必要的，对自己跟他人负责任的表现，' G' n) J, K2 E, ^
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作者: outzidane    时间: 2012-7-7 16:15
单车居士 发表于 2012-6-18 11:04
# C6 ~+ C+ w+ R
这书刚看过，确实还不错。按照书上例子来原以为算个临界裂纹尺寸就完了，看998大侠说的，才知道还有这么多名堂，看来还得继续熬啊。哈哈。
作者: 我思故我在71    时间: 2012-8-30 14:12
胡传沂 断裂力学及其工程应用 北京大学出版社 第87页，有一个国产钢材的断裂韧性表，可以查阅
作者: 我思故我在71    时间: 2012-8-30 14:26
我最近在看这个方面的内容



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