低应力脆断英文解释翻译、低应力脆断的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 low stress brittle fracture

分词翻译：

低的英语翻译：

hang down; low; lowness
【医】 hyp-; hypo-

应力的英语翻译：

stress
【化】 stress
【医】 stress

脆断的英语翻译：

【化】 brittle rupture

专业解析

低应力脆断（Low-Stress Brittle Fracture）是材料科学和工程力学中的专业术语，指材料在远低于其理论屈服强度的应力作用下发生的突发性脆性断裂现象。该现象常见于高强度金属、陶瓷或低温环境中的结构材料，其核心特征是断裂前无明显塑性变形。

从微观机制分析，低应力脆断通常由材料内部缺陷（如裂纹、夹杂物或晶界弱化）引发。根据Griffith断裂理论，裂纹尖端应力集中会导致局部能量释放率超过材料临界值，从而触发快速扩展。脆性断裂表面常呈现解理台阶或河流花样，这是穿晶断裂的典型微观形貌特征。

工程实践中，该现象的影响因素包括：

温度效应：体心立方金属（如低碳钢）在韧脆转变温度以下易发生低温脆断
加载速率：冲击载荷会显著降低材料的断裂韧性
微观结构：粗大晶粒或第二相析出物会加剧脆性倾向
环境介质：氢脆或应力腐蚀会加速裂纹萌生

ASM International在《Metals Handbook》中强调，预防低应力脆断需通过夏比V型缺口冲击试验测定材料的韧脆转变曲线，并采用断裂力学方法计算临界裂纹尺寸。美国材料试验协会ASTM E399标准则规定了平面应变断裂韧度（$K{IC}$）的标准测试方法，其计算公式为： $$ K{IC} = Y sigma sqrt{pi a} $$ 式中Y为几何修正因子，σ为施加应力，a为裂纹半长。

网络扩展解释

低应力脆断是指材料或结构在承受远低于其屈服强度的应力时，因脆性状态导致的突然断裂现象。以下是其详细解释：

一、定义与核心特征

低应力：断裂时的名义应力通常低于材料屈服极限（$sigma < sigma_s$），甚至仅为屈服强度的1/2至1/4。
脆性断裂：断裂前无明显塑性变形，断口呈结晶状或瓷状，具有强金属光泽。

二、发生条件

材料状态：
- 材料本身为脆性（如铸铁）；
- 材料因低温、氢脆、辐照等发生韧脆转变。
缺陷存在：结构中存在宏观裂纹、未焊透等平面型缺陷，导致应力集中。
环境因素：低温环境显著降低材料韧性，促进脆断。

三、主要原因

裂纹扩展：尖锐裂纹尖端应力集中极大，使裂纹快速扩展。
韧性不足：材料韧性不足以抑制裂纹扩展，尤其在低温下。
设计缺陷：未充分考虑残余应力、截面突变等复杂应力状态。

四、典型应用场景

压力容器：焊接裂纹引发低应力脆断；
钢结构桥梁：低温环境下脆性断裂；
机械零件：疲劳或腐蚀裂纹导致突发断裂。

五、预防措施

材料选择：使用高韧性材料，控制韧脆转变温度；
缺陷检测：通过无损检测排除宏观裂纹；
工艺优化：减少焊接残余应力，改善结构设计以降低应力集中。

扩展公式

裂纹尖端应力强度因子公式：
$$ K_I = sigma sqrt{pi a} $$
当$KI geq K{IC}$（材料断裂韧度）时，发生脆断。

如需完整案例分析，可参考、5、8的工程实例。