臨界裂紋長度英文解釋翻譯、臨界裂紋長度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 critical crack length

分詞翻譯：

臨界的英語翻譯：

critical
【醫】 crisis

裂紋的英語翻譯：

crackle; flaw
【化】 cracking; flaw; tear
【醫】 fissura; fissure

長度的英語翻譯：

in length; length
【化】 length
【醫】 L.; length

專業解析

臨界裂紋長度（Critical Crack Length）是斷裂力學中的核心概念，指材料在特定應力條件下發生失穩擴展并導緻結構失效的裂紋極限尺寸。該參數在工程安全評估和材料性能分析中具有決定性作用。

從學科定義角度，臨界裂紋長度可通過線彈性斷裂力學公式表示： $$ K_{IC} = sigma sqrt{pi ac} $$ 式中，$K{IC}$為材料斷裂韌度，$sigma$為外加應力，$a_c$即臨界裂紋長度。該公式源自Griffith裂紋理論，在《ASM材料工程手冊》中有詳細推導。

工程實踐中，該參數的應用主要體現在：

1. 航空器結構損傷容限設計（參考FAA AC 25.571-1D適航條款）
2. 壓力容器定期檢測标準制定（依據ASME鍋爐壓力容器規範第VIII卷）
3. 金屬疲勞壽命預測（見ASTM E647标準試驗方法）

中國國家标準GB/T 4161-2007《金屬材料斷裂韌度試驗方法》明确規定了臨界裂紋長度的實驗室測定規程，涉及三點彎曲試樣的預制裂紋尺寸控制要求。清華大學航天航空學院近期的研究表明，納米複合材料臨界裂紋長度比傳統材料提升約40%，該成果已發表于《複合材料學報》。

網絡擴展解釋

臨界裂紋長度是材料斷裂力學中的關鍵概念，指材料在特定應力條件下能夠承受而不發生快速擴展或斷裂的最大裂紋尺寸。以下從定義、計算方法和應用場景三方面進行解釋：

一、定義與物理意義

臨界裂紋長度反映了材料的抗斷裂能力，當裂紋達到該尺寸時，裂紋尖端的應力強度因子（$KI$）等于材料的斷裂韌性（$K{IC}$），即材料進入失穩擴展的臨界狀态。此時，微小應力增加會導緻裂紋迅速擴展，引發結構失效。

二、計算公式

根據斷裂力學理論，臨界裂紋長度（$a_c$）可通過以下公式計算： $$ ac = left( frac{K{IC}}{Y cdot sigma} right) $$ 其中：

• $K_{IC}$：材料的斷裂韌性（臨界應力強度因子）
• $sigma$：作用在材料上的名義應力
• $Y$：幾何修正系數，與裂紋形狀和加載方式相關。

例如，當管道存在環向穿透裂紋時，臨界長度需結合薄膜應力和彎曲應力綜合計算。

三、工程應用

1. 壓力管道安全評估
   核電站或化工管道中，需通過臨界裂紋長度分析判斷含缺陷管道的剩餘壽命，防止因裂紋擴展導緻洩漏或爆破。
2. 材料性能測試
   使用臨界裂紋長度測量儀對金屬、陶瓷等材料施加載荷，觀察裂紋擴展行為，評估其斷裂韌性。
3. 設計優化
   在航空航天等領域，通過控制臨界裂紋長度優化結構設計，平衡材料強度與輕量化需求。

補充說明

• 裂紋與裂縫的區分：裂紋通常指寬度小于0.5mm的細縫，而裂縫尺寸更大（參考、6）。
• 臨界狀态：與“臨界溫度”類似，臨界裂紋長度是材料從穩定到失穩斷裂的轉折點。

如需進一步了解具體工程案例或實驗方法，可參考學術文獻或行業标準（如ASME規範）。

分類

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