裂纹扩展力英文解释翻译、裂纹扩展力的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 crack extension force

分词翻译：

裂纹扩展的英语翻译：

【化】 crack growth; crack propagation

力的英语翻译：

all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【医】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis

专业解析

裂纹扩展力（Crack Driving Force）是断裂力学中的核心概念，用于量化材料裂纹在载荷作用下发生扩展的驱动力。其英文对应术语为"Strain Energy Release Rate"（应变能释放率），通常用符号 ( G ) 表示。根据《ASM材料工程词典》定义，该参数表示单位裂纹面积扩展时系统释放的弹性应变能。

在工程应用领域，裂纹扩展力的数学表达式可表示为： $$ G = -frac{partial Pi}{partial a} $$ 其中 ( Pi ) 为系统总势能，( a ) 为裂纹长度。美国NASA技术备忘录指出，该公式建立了载荷条件与裂纹扩展临界值之间的关系，是航空结构损伤容限分析的基础依据。

中国GB/T 4161-2007标准将裂纹扩展力细分为三种模式：张开型（I型）、滑移型（II型）和撕裂型（III型）。清华大学《工程断裂力学》教材强调，I型裂纹扩展最为常见且危险性最高，其对应的应力强度因子 ( K_I ) 满足： $$ K_I = Ysigmasqrt{pi a} $$ 式中 ( Y ) 为几何修正因子，( sigma ) 为远场应力。

国际公认的ASTM E399标准指出，裂纹扩展力理论与Griffith脆性断裂理论存在继承关系。1920年Griffith提出的能量平衡准则 ( G = 2gamma )（γ为表面能），后经Irwin修正引入塑性变形功项，形成现代断裂判据体系。

网络扩展解释

裂纹扩展力是断裂力学中的核心概念，用于描述材料中裂纹扩展时能量释放的驱动力。以下是详细解释：

一、基本定义

裂纹扩展力（Crack Extension Force）指裂纹扩展单位面积时，系统释放的弹性应变能。其本质是裂纹扩展过程中释放的能量转化为新裂纹表面所需的能量（如表面能或塑性功）。在金属材料中，这种能量通常体现为塑性变形功。

二、物理意义与数学表达

能量释放率（G）
裂纹扩展力可表示为能量释放率： $$ G = -frac{partial U}{partial a} $$ 其中，$U$为弹性储能，$a$为裂纹长度。在恒位移或恒载荷条件下，G的表达式不同，但最终均与应力$sigma$和裂纹长度相关。
临界条件与断裂韧性
当$G$达到临界值$G_c$（即断裂韧性）时，裂纹失稳扩展。平面应力与平面应变下的临界条件分别为：
- 平面应力：$G_c = frac{sigma_c pi a}{E}$
- 平面应变：$G_c = frac{sigma_c pi a}{E(1- u)}$
  其中$sigma_c$为临界应力，$E$为弹性模量，$ u$为泊松比。

三、裂纹扩展类型

稳定扩展：载荷增加时裂纹缓慢延伸，载荷停止则扩展停止，不降低构件承载能力。
失稳扩展：当$G > G_c$时，裂纹以音速扩展直至断裂。
亚临界扩展：包括疲劳、应力腐蚀等环境因素导致的缓慢扩展。

四、影响因素

裂纹扩展力与材料微观结构、应力状态及环境密切相关。例如，金属材料的晶界、夹杂物等微观缺陷会显著影响断裂韧性$G_c$。

五、应用领域

该理论广泛应用于航空航天、桥梁等工程结构的损伤容限设计，用于预测裂纹扩展路径及寿命。

如需进一步了解具体公式推导或实验方法，可参考断裂力学教材或知网相关文献（来源：、3、8、9、10）。