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高强度螺栓的脆性断裂理论知识

2014-06-13 9:06:46

  高强度螺栓的破坏通常可分为塑性和脆性两种形式。其中脆性破坏是结构极限状态中最危险的破坏形式之一。这主要是它的发生往往是很突然、没有明显的塑性变形,而且构件破坏时的承载能力很低。

  脆性断裂是指钢材或钢结构在低名义应力(低于钢材屈服强度或抗拉强度)情况下发生的突然断裂破坏。

  典型的脆性断裂可以表现为沿一定结晶平面的劈裂(解理断裂)和沿晶界的断裂。在承受载荷的金属材料中,当某一部位形成了裂纹核之后,它们会进一步聚集长大,当裂纹达到某一临界尺寸时,将会发生解理断裂。在一般情况下,首先在承受载荷材料的缺口根部出现应力集中和应变集中,形成塑性区。当应力达到临界应力f时,便会产生解理裂纹的扩展,在扩展过程中将前方裂纹核连成一片,最后导致解理断裂。

  螺栓的脆性断裂通常具有以下特征:①破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy,有时仅为fy的0.2倍。②破坏之前没有显著变形,吸收能量很小,破坏突然发生,无事故先兆。③ 断口平齐光亮