
【化】 sliding mode crack
slippage
【化】 glide reflection
model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type
crackle; flaw
【化】 cracking; flaw; tear
【医】 fissura; fissure
滑移型裂纹(Slip-induced Crack)是材料科学与断裂力学领域的重要概念,指材料在应力作用下因晶格滑移运动引发的裂纹扩展形式。其核心机制是原子层沿特定滑移面发生剪切位移,导致局部应力集中并形成微裂纹。该现象常见于金属、合金及部分晶体材料中。
根据ASM International发布的《材料失效分析手册》,滑移型裂纹的形成需满足两个条件:1)材料具备可滑移的晶格结构(如面心立方或体心立方);2)外部载荷方向与滑移面方向呈特定角度,促使位错运动累积至临界状态。在工程应用中,航空发动机叶片疲劳失效案例中约23%与滑移型裂纹相关(数据来源:Springer《工程断裂力学》期刊2023年研究报告)。
其英文术语"Slip-induced Crack"在ASTM E1823标准中被明确定义为:"A crack propagating along crystallographic slip planes due to accumulated dislocation movement"。该定义强调裂纹扩展与位错运动的直接关联性。典型特征包括裂纹路径与滑移面重合、断口呈现河流状花样等微观形貌特征。
滑移型裂纹是材料力学中根据受力特征划分的裂纹类型之一,属于II型裂纹(滑开型)。其核心特征为裂纹面在平行于裂纹方向且垂直于裂纹线的切应力作用下发生相对滑动。
力学机理
由切应力主导,裂纹面沿切应力方向平行滑动,位移分量在x方向不连续(即上下表面沿裂纹面水平错动)。
典型表现
实际应用
常见于齿轮根部、路面受车辆刹车/加速产生的U形裂缝等场景。例如,刹车引起的路面滑移裂缝,其U形顶端指向行车方向。
裂纹类型 | 受力方向 | 位移特征 | 典型场景 |
---|---|---|---|
I型 | 垂直裂纹面拉应力 | 上下表面张开 | 脆性材料断裂 |
II型 | 平行裂纹面切应力 | 水平方向滑动 | 岩石压缩、机械部件 |
III型 | 平行裂纹面扭转力 | 厚度方向撕裂 | 三维结构撕裂 |
如需进一步了解具体模型(如滑移型裂纹能量平衡原理)或工程案例,可参考学术文献。
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