李维红
稀有金属材料与工程
脆性材料的破坏通常是瞬态快速断裂,亚临界慢裂纹扩展特别是宏观慢扩展,很难在实验中观察.它一定程度上制约了玻璃陶瓷等材料的失效过程分析和阻力特性研究.本研究利用MFPA2D(Material Failure Process Analysis)软件成功地模拟了玻璃类脆性材料在平面应力状态下承受单向、双向应力时的亚临界裂纹扩展全过程,着重研究了脆性材料的慢裂纹扩展和扩展速度所受双向应力的影响,并讨论这种影响的机理和作用.通过声发射特性的数值模拟得到脆性材料在单向及双向应力状态下的亚临界裂纹扩展长度-荷载步曲线.结果表明,平行于裂纹面的拉应力对裂纹扩展有一定程度的阻碍作用,而平行于裂纹的压应力对裂纹有驱动效果.该数值实验结果与相关的实验结果取得了较好的一致,表明数值实验的可靠性,从而为脆性材料的可靠性和寿命评价提供理论基础和手段.
关键词:
脆性材料
,
亚临界裂纹扩展
,
数值模拟
,
双向应力
郑治祥
,
王苏敏
,
祖立成
,
刘海涛
,
徐光青
,
吕珺
材料导报
脆性材料的可靠性低,易发生突发性失效,因此很难预测其持久强度和使用寿命.目前用于预测寿命的实验法(Empirical observations)和模型法(Theoretical models)均存在很大缺陷.本研究对模型法进行了改进和创新,建立了一个新的多参数耦合高温蠕变模型,能够显著降低高温蠕变的实验量、时间和费用,改进了低温缓慢裂纹扩展计算公式.可以用于快速测定脆性材料的断裂机理图,预测不同温度、应力下的持久强度和使用寿命.
关键词:
脆性材料
,
高温蠕变
,
寿命预测
,
断裂机理图
包亦望
,
孙立
无机材料学报
采用热力学方法对脆性薄片试样成功地进行了双向和单向平面拉伸试验，通过观察和记录试片中心的直通裂纹的扩展和断裂过程，测试出玻璃和陶瓷薄片的断裂韧性在双向和单向拉伸载荷时的差别．结果表明双向拉伸使裂纹阻力增强，平行于裂纹的应力对裂纹扩展有影响．该研究表明，对线弹性材料在双向载荷作用下，传统的应力强度因子准则不适用．裂纹张开的应变依赖性被证实在双向应力的断裂评价中．
关键词:
脆性材料
,
null
,
null
,
null
曹平
,
蒲成志
中国有色金属学报
采用试件养护前期拔出预埋插片形成预制裂隙的方法制作多裂隙脆性材料试件,并在伺服控制单轴加载系统上对其进行加载试验.基于单压下脆性材料局部破损的应变软化机理建立裂隙体数值模型,对比试验与数值计算结果分析有序多裂隙脆性材料破坏机制及其影响因素.结果表明:除裂隙倾角及其几何排布外,裂隙在试件中的相对分布位置也影响裂隙体的破坏特征,且影响程度与裂隙面上有效剪切力大小有关,有效剪切力越大,则影响越显著.试验与数值计算结果显示:多裂隙试件中存在一组优势破坏面,与和裂隙走向相一致的试件斜对角线重合,裂隙分布在优势破坏面上或附近时,其尖端发育微裂纹的机率大于远离优势破坏面位置裂隙.结合有序多裂隙试件破坏特征及数值模型单元屈服状态,提出2种近置裂隙尖端裂纹发育简化模型,并结合本试验结果验证了简化模型的可行性.
关键词:
脆性材料
,
有序多裂隙
,
破坏机制
,
简化模型
,
优势破坏面
,
应变软化
肖强
,
朱育权
,
王丽君
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.02.009
随着国防尖端技术的迅速发展,许多具有独特性能的新材料得到了日益广泛的应用,如光学玻璃、硬质合金.但采用传统磨削工艺加工这些材料很难得到良好的表面质量.在线电解砂轮修整(ELID)磨削技术是一项新的、高效的磨削方法,它有效实现了许多难加工材料的超精密加工和高效加工.针对光学玻璃的特性,将ELID磨削方法应用于光学玻璃的精密加工,通过试验研究ELID磨削中电解参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的电解参数.试验结果表明,在ELID中,工艺参数对磨削质量及磨削效率有着显著影响,优化工艺参数对ELID镜面磨削有着重要的意义.
关键词:
ELID磨削
,
电解参数
,
表面质量
,
脆性材料
李梓
,
李淑娟
,
麻高领
兵器材料科学与工程
脆性材料以其特殊的电、化学、物理性能在电子、光学等产业得到广泛的应用，但由于其硬度高、脆性大，很难满足加工要求。塑性域加工作为目前一种行之有效的方式，得到了广泛研究。振动条件下的加工可以显著扩大塑性域范围，增加临界切削深度。对塑性域加工中的脆塑转变机理、振动条件下的加工过程进行运动学分析，并比较振动条件下加工与普通加工在表面粗糙度、刀具磨损、临界切削深度、最小切削深度方面的区别，最后分析了振动条件下塑性域加工需要满足的条件。
关键词:
脆性材料
,
塑性域加工
,
塑脆转变
,
临界切削深度
,
振动条件下的加工
郑修麟
,
赵康
,
王泓
,
鄢均辉
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.02.003
根据脆性材料的正应力断裂准则,提出适用于在拉/扭复合应力下无机玻璃(包含陶瓷)等脆性材料的断裂准则,并利用文献中的试验结果对该准则进行了客观的校验.提出的拉/扭复合应力下结构陶瓷材料的断裂准则,既适用于脆性材料的光滑试件,也适用于具有不同应力集中系数的切口试件或结构件.此外,该准则具有简洁的形式,不含任何经验常数;更重要的是,可以根据抗拉和抗剪强度的概率分布,求得拉/扭复合应力下结构陶瓷材料带存活率的断裂准则.
关键词:
脆性材料
,
断裂准则
,
拉/扭复合应力
,
存活率
,
切口强度
丁子成
,
李淑娟
,
李梓
,
崔丹
人工晶体学报
SiC单晶化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,广泛用于大功率器件产业.但由于其材料的硬度很大,加工非常困难.脆性材料塑性域加工为提高该类材料的表面质量,降低加工时间和成本提供了有效的途径.本文采用不同刀具角度和刀尖圆弧半径的单点金刚石刀具对4H-SiC单晶进行刻划实验,利用声发射、摩擦力传感器来监测刻划过程中声发射信号强度以及摩擦力的变化,并通过Leica DCM3D以及SEM观察划痕沟槽表面形貌、切屑状态,综合分析以获得4H-SiC单晶在不同角度、刀尖圆弧半径下塑脆转变的临界切削深度.结果表明,增大刀具角度有利于塑性域加工;在相同条件下,刀尖圆弧半径越大,临界切削深度越大.
关键词:
SiC单晶
,
脆性材料
,
塑性域加工
,
临界切削深度
