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应力强度因子

标准号:GJB/Z 18A-2005   标准名称:金属材料力学性能数据处理与表达       2005-12-12

基本信息

【名称】 应力强度因子
【英文名称】 stress-intensity factor
【定义】 在名义应力作用下,含裂纹的构件处于弹性平衡状态时,裂纹尖端附近区域应力场奇异性的度量。 应力强度因子可由构件的名义应力与裂纹尺寸来表征,即按公式(2)计算:

同源术语

·A-基值在母体中至少有 99%的数值等于或超过该值,其置信度为 95%。
·B-基值在母体中至少有 90%的数值等于或超过该值,其置信度为 95%。
·S-基值由国家标准、国家军用标准、行业标准或企业标准对材料性能规定的最低值。它反映材料标准规定 的质量控制要求。此值的置信度未知。
·典型基值材料性能的平均值,此值的置信度未知。
·蠕变试验在规定温度及恒定试验力作用下,测定试样蠕变变形量随时间变化的试验。
·蠕变断裂试验在规定温度及恒定试验力作用下,测定试样蠕变量随时间变化延续直至断裂的试验。
·持久强度试验在规定温度及恒定试验力作用下,测定试样至断裂的持续时间及持久强度极限的试验
·蠕变曲线描述材料在规定温度及恒定试验力作用下,试样应变与时间相关的曲线。
·蠕变速率蠕变试验中单位时间的蠕变变形,即给定时间下蠕变曲线的斜率。
·蠕变第 I 阶段蠕变速率随时间递减的阶段。
·蠕变第 II 阶段蠕变速率随时间保持恒定的阶段。
·蠕变第 III 阶段蠕变速率随时间加速的阶段。
·蠕变极限在规定温度下,至规定时间试样的总塑性应变或总应变或稳态蠕变速率不超过某规定值的最大应 力。
·蠕变方程表达应力、温度、时间、应变之间关系的综合方程或表达规定应变量下的应力、温度和时间关系的 综合方程。
·蠕变应力-寿命曲线表征材料在规定温度、应变下应力和试验持续时间的曲线。该曲线可建立在半对数或双对数坐标下。
·持久强度极限在规定温度下,试样达到规定时间而不断裂的最大应力。
·持久方程表达持久断裂应力、温度和断裂时间之间关系的综合方程。
·持久应力-寿命曲线表征材料持久断裂的应力、温度和断裂时间之间的关系曲线。该曲线可建立在直角坐标、半对数或 双对数坐标下。
·持久热强参数综合方程用热强参数形式表达持久断裂应力、温度和断裂时间之间关系的综合方程。
·持久热强参数综合曲线用热强参数形式表达持久断裂的应力、温度和断裂时间的关系曲线。该曲线建立在半对数坐标下。
·起始应变从加载开始到满载这段时间内试样产生的应变,其中除弹性应变外,可能包括塑性应变。
·弹性应变加载时与载荷成正比部分的应变或卸载后回复的应变。
·蠕变应变应力引起的与时间有关的应变部分,不包括起始应变与热应变。
·总应变试验过程中,任何给定时间试样产生的总应变,其中包括起始应变和蠕变应变,但不包括热应变。
·总塑性应变给定时间试样产生的总塑性应变,即加载时产生的塑性应变和蠕变应变之和。
·疲劳强度试样失效时,对应某-疲劳寿命的应力水平。
·中值 S-N 曲线在各应力水平下拟合中值疲劳寿命估计量所得到的曲线,即 50%存活率的应力-寿命关系曲线。通 常简称 S-N 曲线,作图时寿命采用对数坐标,应力采用线性坐标,也可以两者都采用对数坐标。
·P-S-N 曲线在各应力水平下具有一定置信度和存活率的疲劳寿命估计量的拟合曲线。
·累积循环数试样在疲劳试验的任何阶段所经受的循环次数。
·疲劳寿命试样疲劳失效(试样出现规定长度的裂纹或断裂)时,所经受的应力循环次数。
·等效应力一个计算出的应力参数,包括最大应力和平均应力对疲劳寿命的影响,代表在疲劳数据回归分析中 的自变量。
·应力比在一个应力循环中最小应力与最大应力的代数比值。见公式(1)。
·试验频率单位时间的应力循环数。
·应力-应变迟滞回线一次循环中的应力-应变关系曲线。
·循环硬化在循环加载过程中,当控制应变恒定时,其应力随循环数增加而增加,然后渐趋稳定的现象。
·循环软化在循环加载过程中,当控制应变恒定时,应力随循环数的增加而降低,然后渐趋稳定的现象。
·循环应力-应变曲线在不同总应变范围下得到的一系列稳定迟滞回线顶点的轨迹。
·疲劳裂纹扩展速率在交变载荷作用下,每循环一周所产生的疲劳裂纹扩展量。
·平面应变断裂韧度含裂纹体材料厚度满足平面应变条件,即 B≥2.5(KIc/σ0.2)2,在连续增加的载荷作用下,发生失稳 扩展或断裂时所对应的应力强度因子。KIc为平面应变断裂韧度(I 型),KIc与试验温度和加载速率有关。
·子样平均值子样中各个测量值 X i 的平均值。它是母体平均值的估计量,可按公式(3)计算:
·子样方差子样偏差的平方和除以(n-1),可按公式(4)计算: n
·子样标准差母体标准差的估计值,可按公式(5)计算:
·自由度对于 n 个变量,其自由度为变量数减去变量间相约束的个数。
·概率所希望事件可能出现的次数与机会相等的所有可能事件可能出现的总次数之比。
·置信度一种规定的可靠性,意味着所有将来的测量中,至少有一定比例数的测量值可期望等于或超过允许 的下限值,这种可靠性用置信度表示。

相关术语

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·名义应力范围应力循环中最大名义应力和最小名义应力的代数差 S=S max S min
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简支粱试样:: M 试样危险截而上的弯矩, kgf—mm; W 试样危险截而的抗弯截而系数, mm3; P 施加在试样上的总负荷, kgf; L 力臂长度。对简支梁式试验机,L为P分力(P/2)作用点到最近支点的距 离。 mm; d 试样危险截面的直径, (缺口试样为缺口底部直径) mm。
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·名义应力用简单的弹性理论公式:按试样净截面计算的应力。 对于缺口试样,不考虑诸如孔洞沟槽、园角等几何形状对应力分布的影响。 试样上的交变应力按下式计算:悬臂梁试样:
简支梁试样;
式中: M:试样危险截面的弯矩, kgf/mm, W:试样危险截面的抗弯断而系数(缺口试样用缺口处的横截面计算) mm3; P:加在试样上的负荷, kgf; L:力臂长度, mm。 悬臂梁式试验机:由危险截面至负荷作用点之间的距离; 简支梁式试验机:由分力的作用点到最近支点间的距离。 d:试样危险截面的直径(缺口试样为缺口底部直径), mm。
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