石墨材料的断裂韧性

Journal of the Ceramic Association, Japan Pub Date : 1986-01-01 DOI:10.2109/JCERSJ1950.94.163

M. Sakai, Y. Goto, M. Inagaki

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引用次数: 3

摘要

对于具有形状和初始断裂长度不同的斯特雷托斯鲁缺口的高密度各向同性石墨试片，从与弹塑性断裂立场上的能源论分析的对应来讨论破裂韧性值的意义。在使裂纹准静态进展的过程中，重复除荷-负荷，从荷-荷重点位移曲线(P-u曲线)测量破坏能源γWOF的同时，将其分为弹性能量释放率γe和塑性耗散能量γp，并得出与线性破坏力学相似的破坏韧性值[KIC]Y，与从破坏能量计算的值[KIC]γ进行比较。石墨材料具有很大的破坏能量(约75j /m2)和很大的塑性变形，在全部破坏能量中所占的塑性散失能量的比率达到40%。韧性值[KIC]Y与[KIC]γ大致相等，伴随着大的塑性变形的黑铅材料特有的破裂运动在[KIC]Y值中也有强烈的反映。裂开长度a/W从接近0.7~0.8付随着其增加而急剧减少，显示出自由表面对裂开发展的强烈影响;提示裂缝的末端存在较大的处理区域。(1985年7月29日受理)

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Fracture Toughness of Graphite Materials

形状及び初期き裂長さの異なるストレートスルーノッチを持つ高密度等方性黒鉛試片について破壊靱性値の持つ意味を弾塑性破壊の立場に立つエネルギー論解析との対応から議論した. き裂を準静的に進展させる過程で除荷-負荷を繰り返し, 荷重-荷重点変位曲線 (P-u曲線) から破壊エネルギー γWOFを測定するとともに, それを弾性エネルギー解放率 γeと塑性散逸エネルギー γpとに分離・評価した. また, 線形破壊力学に準じた破壊靱性値[KIC]Yを求め, 破壊エネルギーから計算した値[KIC]γと比較した. 黒鉛材は, 大きな破壊エネルギー (約75J/m2) と大きな塑性変形を持ち, 全破壊エネルギー中に占める塑性散逸エネルギーの割合は40%に達する. 靱性値[KIC]Yは[KIC]γ とほぼ等しく, 大きな塑性変形をともなう黒鉛材特有の破壊挙動が[KIC]Y値にも強く反映している. き裂進展にともなう[KIC]Yの変化は, き裂長さa/Wが0.7~0.8付近からその増加に伴って急激な減少を示し, き裂進展に対する自由表面の強い影響と, き裂先端に大きなプロセスゾーンが存在することが示唆された. (1985年7月29日受付)

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Journal of the Ceramic Association, Japan

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