
【化】 failure mechanism
destroy; spoil; ruin; demolish; wreck; sabotage; destruction; subversion
torpedo; wreckage
【计】 blow-up
【医】 destruction
【经】 baffled; breach of confidence
mechanism
【化】 mechanism
【医】 mechanism
在汉英词典框架下,"破坏机理"对应的英文术语为"failure mechanism",指材料或结构在外部载荷、环境因素或内部缺陷作用下,逐步丧失原有功能的物理化学过程。该概念广泛应用于材料科学与工程领域,主要包含以下核心要素:
能量传递路径(以机械破坏为例) 材料内部裂纹扩展遵循格里菲斯能量平衡准则: $$ sigma_c = sqrt{frac{2Egamma}{pi a}} $$ 其中$sigma_c$为临界应力,$E$为弹性模量,$gamma$为表面能,$a$为裂纹半长。
典型分类体系
跨学科应用差异 地质工程领域常采用摩尔-库伦准则分析岩体剪切破坏,其破坏面角度计算式为: $$ theta = 45^circ + frac{phi}{2} $$ $phi$为内摩擦角。
现代检测技术 采用ASTM E1922标准的数字图像相关法(DIC),可实时捕捉0.1μm量级的应变场演化,该技术已应用于航天复合材料破坏过程监测。
“破坏机理”指材料或结构在外部荷载、环境等因素作用下发生破坏的过程及其内在原理,涉及材料性质、受力状态、环境条件等多因素的综合作用。以下是不同层面的详细解释:
脆性破坏
当材料弹性应力超过开裂强度时,承载力瞬间丧失,缺乏塑性变形,如混凝土、玻璃的突然断裂。其特点是破坏前无明显预兆,修复困难,常见于抗拉能力弱的材料。
公式示例:脆性破坏临界应力 $sigma_c = sqrt{frac{2Egamma}{pi a}}$(E为弹性模量,$gamma$为表面能,a为裂纹长度)。
延性破坏
材料达到屈服强度后仍能发生塑性变形,如钢材的受弯屈服。破坏前有明显变形或裂缝,耗能能力较强,是抗震设计的关键。
屈曲失效
细长受压构件失稳导致的弯曲破坏,如钢柱失稳。与长细比、几何缺陷相关,需通过临界荷载计算预防。
混凝土结构
金属结构
以钢材为例,屈服失效表现为晶格滑移引发的塑性变形;腐蚀环境下则因锈蚀导致有效截面减小。
冻融作用
季节冻土区土体因反复冻融导致结构松散,结合雨水渗透引发浅层或深层滑坡。
腐蚀与化学侵蚀
海底管线因氯离子腐蚀导致管壁减薄,最终在压力下破裂。
温度与湿度变化
高温使混凝土强度下降,湿度变化加剧钢筋锈蚀,均加速结构劣化。
破坏机理研究为结构设计、加固提供依据。例如:
如需更深入案例或公式推导,中标注的学术文献或工程报告。
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