断裂力学

断裂力学是什么意思?

断裂力学是指包含位移不连续面(裂纹)的固体力学，特别关注它们的生长。断裂力学是一种失效理论:

• 通过能量标准确定材料的失效，可能与强度(或屈服)标准结合
• 认为破坏是在整个结构中传播的，而不是同时在整个破坏区域或表面传播

这是一种有用的方法来确定:

• 应力与缺陷尺寸
• 断裂韧性
• 疲劳裂纹增长
• 应力-腐蚀裂纹扩展行为

断裂力学在航空航天和船舶工业中被大量使用，最近还扩展到地面车辆工业。

腐蚀百科解释断裂力学

断裂力学是研究材料中裂纹扩展的力学领域。用解析固体力学的方法计算裂纹驱动力，用实验固体力学的方法表征材料的抗断裂性能。

断裂力学是提高构件力学性能的重要工具。它适用于材料中发现的微观晶体缺陷，以预测物体的宏观力学失效。断口学被广泛应用于断裂力学中，以了解断裂的原因，并验证理论预测与实际失效。

在所有金属结构中都能发现制造过程中产生的内部和表面缺陷。并非所有这些缺陷在使用条件下都是不稳定的。断裂力学分析缺陷，以确定哪些是安全的，哪些易于扩展为裂纹，导致有缺陷的结构失效

断裂力学有两种类型:

• 线弹性断裂力学-处理弹性体中尖锐裂纹的基本断裂理论
• 弹塑性断裂力学—韧性断裂的理论，通常以稳定的裂纹扩展(韧性金属)为特征

断裂力学可以估计材料在失效前所能承受的最大裂纹，考虑以下因素:

• 结构的整体尺寸
• 裂纹萌生处的应力值
• 缺口韧性值
• 材料的行为
• 疲劳裂纹扩展和应力腐蚀裂纹扩展

断裂力学可用于:

• 设计
• 材料选择和合金开发
• 确定缺陷的重要性
• 监视和控制
• 失效分析