裂紋擴展力英文解釋翻譯、裂紋擴展力的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 crack extension force

分詞翻譯：

裂紋擴展的英語翻譯：

【化】 crack growth; crack propagation

力的英語翻譯：

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

專業解析

裂紋擴展力（Crack Driving Force）是斷裂力學中的核心概念，用于量化材料裂紋在載荷作用下發生擴展的驅動力。其英文對應術語為"Strain Energy Release Rate"（應變能釋放率），通常用符號 ( G ) 表示。根據《ASM材料工程詞典》定義，該參數表示單位裂紋面積擴展時系統釋放的彈性應變能。

在工程應用領域，裂紋擴展力的數學表達式可表示為： $$ G = -frac{partial Pi}{partial a} $$ 其中 ( Pi ) 為系統總勢能，( a ) 為裂紋長度。美國NASA技術備忘錄指出，該公式建立了載荷條件與裂紋擴展臨界值之間的關系，是航空結構損傷容限分析的基礎依據。

中國GB/T 4161-2007标準将裂紋擴展力細分為三種模式：張開型（I型）、滑移型（II型）和撕裂型（III型）。清華大學《工程斷裂力學》教材強調，I型裂紋擴展最為常見且危險性最高，其對應的應力強度因子 ( K_I ) 滿足： $$ K_I = Ysigmasqrt{pi a} $$ 式中 ( Y ) 為幾何修正因子，( sigma ) 為遠場應力。

國際公認的ASTM E399标準指出，裂紋擴展力理論與Griffith脆性斷裂理論存在繼承關系。1920年Griffith提出的能量平衡準則 ( G = 2gamma )（γ為表面能），後經Irwin修正引入塑性變形功項，形成現代斷裂判據體系。

網絡擴展解釋

裂紋擴展力是斷裂力學中的核心概念，用于描述材料中裂紋擴展時能量釋放的驅動力。以下是詳細解釋：

一、基本定義

裂紋擴展力（Crack Extension Force）指裂紋擴展單位面積時，系統釋放的彈性應變能。其本質是裂紋擴展過程中釋放的能量轉化為新裂紋表面所需的能量（如表面能或塑性功）。在金屬材料中，這種能量通常體現為塑性變形功。

二、物理意義與數學表達

能量釋放率（G）
裂紋擴展力可表示為能量釋放率： $$ G = -frac{partial U}{partial a} $$ 其中，$U$為彈性儲能，$a$為裂紋長度。在恒位移或恒載荷條件下，G的表達式不同，但最終均與應力$sigma$和裂紋長度相關。
臨界條件與斷裂韌性
當$G$達到臨界值$G_c$（即斷裂韌性）時，裂紋失穩擴展。平面應力與平面應變下的臨界條件分别為：
- 平面應力：$G_c = frac{sigma_c pi a}{E}$
- 平面應變：$G_c = frac{sigma_c pi a}{E(1- u)}$
  其中$sigma_c$為臨界應力，$E$為彈性模量，$ u$為泊松比。

三、裂紋擴展類型

穩定擴展：載荷增加時裂紋緩慢延伸，載荷停止則擴展停止，不降低構件承載能力。
失穩擴展：當$G > G_c$時，裂紋以音速擴展直至斷裂。
亞臨界擴展：包括疲勞、應力腐蝕等環境因素導緻的緩慢擴展。

四、影響因素

裂紋擴展力與材料微觀結構、應力狀态及環境密切相關。例如，金屬材料的晶界、夾雜物等微觀缺陷會顯著影響斷裂韌性$G_c$。

五、應用領域

該理論廣泛應用于航空航天、橋梁等工程結構的損傷容限設計，用于預測裂紋擴展路徑及壽命。

如需進一步了解具體公式推導或實驗方法，可參考斷裂力學教材或知網相關文獻（來源：、3、8、9、10）。