简答题

请定性介绍陶瓷受球形压力作用时,压痕应力场下材料中裂纹的形成至材料断裂的过程。

正确答案

压痕裂纹可能起源于试样上原有的裂纹,也可能是在压头加载时产生的。瓷受球形压力作用,先产生弹性形变,抵抗部分外加应力;然后产生塑性变形。弹性变形和塑性形变都不能够完全抵抗外加作用力时,材料形成诱发裂纹,首先是应力集中点成核。一个给定的裂纹能否充分发展成临界状态的裂纹,取决于其尺度、位臵和其与张应力轴的相对取向,即在能量方面它应该具有足够克服阻碍裂纹发展的初级势垒的条件,满足Griffith裂纹扩展理论。裂纹扩展分成稳态的裂纹扩展过程(当应变能释放率足以支付断裂表面能增量,原子键的破坏就会发生)和动态的裂纹扩展过程(原子键的破坏过程呈分段的连续性),最后材料断裂。

答案解析

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