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从物理角度分析为什么物质受到撞击会碎裂?
断裂问题属于力学问题
笼统来讲,力学属于物理。但是,物理不仅仅是力学。通常,大学以后物理是物理,力学是力学,两者有些许交集,但是还是分开的。
材力里面讲到了几种强度准则,比如最大拉应力,最大拉应变,最大切应力,最大畸变能密度等等。这些强度理论针对的是结构的失效,失效并不意味着断裂。
对于脆性材料,其失效形式是脆性断裂。对于韧性材料,其失效形式是塑性变形。所以,材力的强度准则仅仅是结构失效的判断,并未真真深入材料的断裂机理。
断裂力学才是真正研究材料断裂机理的一门学科,分成静态断裂和动态断裂。
1)静态断裂
对于线弹性材料,静态断裂通常考虑的是应力强度因子(一个类似于应力集中的物理量),当应力强度因子大于材料的断裂韧性时,就认为断裂了。
对于塑性材料,由于裂尖出现的应力集中,会使得裂尖附近进入塑性区,如下图示意图。这时候,就得考虑塑性区的大小。
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