
【化】 elastic break down pressure
弹性失效压力(Elastic Failure Pressure)是材料力学领域的关键概念,指材料在弹性变形阶段能够承受的最大压力值。当施加的外部压力超过该临界值时,材料将发生不可逆的塑性变形或断裂。这一参数在工程设计与安全评估中具有重要应用价值。
从微观机制分析,弹性失效压力对应材料内部晶格结构抵抗外力变形的极限能力。根据胡克定律(Hooke's Law),在弹性范围内应力(σ)与应变(ε)呈线性关系:
$$ σ = Eε $$
其中E为弹性模量。当应力达到材料的屈服强度(Yield Strength)时,该线性关系即被打破。
工程实践中,弹性失效压力的测定通常依据ASTM E8/E8M标准进行拉伸试验。航空航天领域常用该参数评估机身材料在气压变化下的结构完整性,例如飞机蒙皮材料须保证工作压力不超过弹性失效压力的75%以维持安全余量。
权威参考文献:
“弹性失效压力”是工程学和材料力学中的专业术语,结合“弹性”和“失效压力”两个概念,其含义可拆解如下:
弹性失效压力指材料或结构在承受压力时,当压力超过其弹性极限后,无法恢复原有形状或功能的临界压力值。此时材料从弹性变形阶段进入塑性变形阶段。
弹性(基础属性)
物体受外力作用发生形变,外力撤除后能完全恢复原状的性质。例如弹簧的伸缩特性。
弹性极限(临界点)
材料保持弹性变形的最大应力值,超过此值则发生塑性变形(不可逆形变)。
失效压力(应用场景)
常见于压力容器、管道等工程场景,指设备因压力过高导致功能丧失(如破裂或永久变形)的压力阈值。
在压力容器设计中,需通过计算弹性失效压力来确定安全操作范围。例如,若某容器的弹性失效压力为$Pe$,则实际使用压力需满足$P{实际} < P_e$,以避免塑性变形风险。
弹性失效压力与材料性质密切相关,如金属材料的弹性模量、屈服强度等参数均会影响该阈值。工程设计时需结合实验数据与理论公式(如薄壁圆筒的周向应力公式)综合评估。
如需具体公式或行业标准,建议参考机械设计手册或材料力学专著。
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