
【化】 crack branching
crackle; flaw
【化】 cracking; flaw; tear
【醫】 fissura; fissure
bifurcation; branch off; furcate; furcation
【化】 bifurcation
裂紋分叉(Crack Branching)是材料失效分析領域的重要概念,指材料内部或表面裂紋在擴展過程中分裂為兩條或多條路徑的現象。該現象常見于脆性材料(如陶瓷、玻璃)或高應力環境下的金屬材料,是結構斷裂失效的重要預警指标。其形成機制與局部應力集中、能量釋放率突變以及材料微觀結構異質性密切相關。
根據中國機械工程學會發布的《材料失效分析手冊》,裂紋分叉的發生通常伴隨以下特征:
美國材料試驗協會(ASTM E1823)标準指出,裂紋分叉的定量分析需結合斷裂韌度(KIC)和裂紋擴展速率(da/dN)參數,通過掃描電子顯微鏡(SEM)可觀測分叉角度與主裂紋的幾何關系。工程實踐中,該現象對飛機蒙皮疲勞檢測、壓力容器安全評估等領域具有關鍵診斷價值。
裂紋分叉是材料斷裂分析中的關鍵概念,主要用于研究裂紋擴展路徑和失效機理。以下是綜合多個權威來源後的詳細解釋:
裂紋分叉指材料在斷裂過程中,主裂紋尖端産生多個分支裂紋的現象。這種分叉現象常見于脆性材料(如陶瓷、耐火材料)和準脆性材料中,是斷裂表面的重要形貌特征之一。
分為兩類方法:
該現象在工程失效分析中具有重要應用,例如通過分叉特征判斷機械零件的斷裂順序,或評估材料抗斷裂性能。如需更專業的動态分叉數學模型,可參考《固體力學學報》相關研究。
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