
【化】 elastic failure
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
destroy; spoil; ruin; demolish; wreck; sabotage; destruction; subversion
torpedo; wreckage
【计】 blow-up
【医】 destruction
【经】 baffled; breach of confidence
弹性破坏(Elastic Fracture)是材料力学中的专业术语,指材料在受力过程中未超过弹性极限(即未发生塑性变形)时发生的断裂现象。其核心特征为材料在破坏前仅产生可恢复的弹性形变,断裂时无显著塑性变形迹象,属于脆性破坏的一种形式。
弹性极限内的断裂
当材料承受的应力达到弹性极限(比例极限)前,应力-应变关系符合胡克定律($sigma = E varepsilon$)。若此时因内部缺陷或应力集中导致裂纹扩展,材料会突然断裂,且卸载后无残余变形。例如玻璃、陶瓷等脆性材料的典型破坏模式。
与塑性破坏的对比
区别于塑性破坏(材料先屈服后断裂),弹性破坏的应力-应变曲线呈线性直至断裂点,无屈服平台(如图1所示):
$$ begin{array}{c} text{弹性破坏} downarrow sigma_{text{断裂}} hline qquad text{线性弹性阶段} rightarrow end{array} $$ 塑性破坏则需考虑屈服强度 $sigmay > sigma{text{弹性极限}}$ 后的塑性流动。
微观机制
由格里菲斯裂纹理论(Griffith Theory)解释:材料内部微裂纹尖端应力集中导致裂纹失稳扩展,断裂强度 $sigma_f$ 满足:
$$sigma_f = sqrt{frac{2Egamma}{pi a}}$$
其中 $E$ 为弹性模量,$gamma$ 为表面能,$a$ 为裂纹长度。
工程风险
弹性破坏具有突发性,常见于低温或高应变速率工况。典型案例包括:
权威参考来源
“弹性破坏”是材料力学或工程学中的术语,结合了“弹性”和“破坏”两个概念。以下是具体解释:
弹性指物体受外力作用发生形变后,在去除外力时能恢复原状的性质。例如弹簧、橡胶等材料在受力后能回弹,属于典型的弹性形变。
破坏指物体因外力作用导致结构失效或断裂的现象,例如金属断裂、玻璃破碎等。
弹性破坏特指材料在弹性形变阶段(未发生永久塑性变形)发生的断裂。常见于脆性材料(如玻璃、陶瓷),当应力超过弹性极限时直接断裂,而非先经历塑性变形。
公式表示:当材料所受应力 $sigma$ 超过弹性极限 $sigma_e$,即 $sigma > sigma_e$ 时,可能发生弹性破坏。
此概念在材料设计、建筑结构安全性评估中尤为重要,需根据材料特性预测其破坏模式,避免因弹性失效导致事故。
如需进一步了解不同材料的弹性极限或破坏阈值,可参考材料力学相关文献或实验数据。
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