crack-driving force
n.“Path-independent J-integral domain evaluation computed the crack-driving force, confirming that hydrogen charging reduced the initiation fracture toughness by 60%.”
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“Path-independent J-integral domain evaluation computed the crack-driving force, confirming that hydrogen charging reduced the initiation fracture toughness by 60%.”
裂纹驱动力(crack-driving force, G / J 积分能量释放率 / J-integral / J = ∫_Γ (W·dy - T·(∂u/∂x)·ds))是由国际断裂力学权威 James R. Rice 于 1968 年创立的现代线弹性与弹塑性非线性断裂力学的核心基石概念;物理本质上度量了当主裂纹发生单位微小虚拟向虚位移扩展时,全连续介质弹性体从外部载荷与内部应变能场中所能够向裂纹尖端断裂过程区持续提供释放的净机械能量释放率总流(单位严格标定为 kJ/m² 或 N/mm);在弹塑性非线性断裂力学中,J 积分具有严格的路径守恒独立性(Path independence),通过围线积分或等效域积分法(Domain integral method / 在 Abaqus 中通过 `*CONTOUR INTEGRAL` 算子高精度提取求解);当计算求得的宏观裂纹驱动力 J 严格达到并超越材料当前的真实临界微观断裂抗力(J_appl ≥ J_IC(C_H),受局域微观偏聚氢浓度强烈削弱降低)时,主裂纹失去力学稳定性并自发启动不可逆的灾难性宏观向前贯穿扩展脆断。
利用具有严格路径无关性的 J 积分等效域积分算法精确计算求解了主裂纹驱动力(Crack-driving force),无可争议地严格证实了充氢作用使得材料发生微观裂纹开裂失稳所需的临界启裂断裂韧度 J_IC 发生了高达 60% 的剧烈断崖式暴跌下降。
“High-resolution transmission electron microscopy revealed local distortions of the crystal lattice surrounding core defect regions.”
晶格(crystal lattice)是用平移对称的一组空间格点抽象表达晶体三维周期性的几何架构;格点本身为无实体的几何点,必须与具有确定空间构型的基元结合才能构成完整晶体结构。
高分辨透射电子显微镜揭示了缺陷核心区域周围晶格的局域畸变。
“The volume of the unit cell expanded monotonically with increasing interstitial carbon content in the austenitic matrix.”
晶胞(unit cell)是按三个非共面基向量平移复制后可无隙填满整个晶体空间的最小重复对称单元;其轴长与夹角构成晶格常数,决定晶体所属的晶系与空间群。
随着奥氏体基体中固溶间隙碳含量的增加,晶胞体积呈现单调膨胀趋势。