臨界應力強度因子英文解釋翻譯、臨界應力強度因子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 critical stress intensity factor

分詞翻譯：

臨界的英語翻譯：

critical
【醫】 crisis

應力強度因子的英語翻譯：

【化】 stress intensity factor

專業解析

臨界應力強度因子（Critical Stress Intensity Factor）是斷裂力學中描述材料抵抗裂紋失穩擴展能力的核心參數，其英文全稱為"Critical Stress Intensity Factor"，國際通用符號記為$K_{IC}$（下标"I"代表I型張開裂紋，"C"代表臨界狀态）。該指标通過量化裂紋尖端應力場強度，定義了材料在平面應變條件下發生脆性斷裂的臨界條件。

從物理本質分析，當外加載荷導緻的應力強度因子$KI$達到$K{IC}$時，裂紋會進入快速擴展階段。這個阈值可通過ASTM E399标準試驗測定，計算公式為： $$ K_{IC} = Y cdot sigma cdot sqrt{pi a} $$ 其中$sigma$為遠場應力，$a$為裂紋特征尺寸，$Y$為幾何修正因子。該公式反映了裂紋尺寸、應力水平和材料韌性的動态關系。

工程應用中，$K{IC}$是壓力容器、航空航天結構等關鍵部件選材的重要依據。美國材料與試驗協會（ASTM）将其納入金屬材料韌性評價體系，中國國标GB/T 4161同樣采用該參數作為斷裂韌性基準值。典型材料的$K{IC}$範圍包括：鋁合金22-35 MPa√m，钛合金40-60 MPa√m，超高強度鋼70-150 MPa√m。

該參數的權威定義可參考ASM International出版的《斷裂與疲勞手冊》（ASM Handbook Volume 19），以及中國機械工程學會發布的《工程斷裂力學》技術規範。實驗測定方法詳見ASTM E399-22标準文件。

網絡擴展解釋

臨界應力強度因子是斷裂力學中的核心概念，用于描述材料抵抗裂紋失穩擴展的能力，通常用符號 ( K_{Ic} ) 表示（對應I型裂紋）。以下是詳細解釋：

1.基本定義

臨界應力強度因子是材料在裂紋尖端應力場強度達到臨界值時對應的參數。當實際應力強度因子 ( K_I )（與載荷、裂紋尺寸和幾何形狀相關）超過該臨界值，裂紋會快速擴展導緻斷裂。

2.物理意義

裂紋擴展判據：當 ( KI geq K{Ic} )，裂紋失穩擴展；反之則保持穩定。
材料韌性指标：( K_{Ic} ) 值越大，材料抵抗斷裂的能力越強。

3.與應力強度因子的區别

應力強度因子（( K_I ）：反映裂紋尖端彈性應力場強度的物理量，與載荷、裂紋長度和構件幾何相關。
臨界值（( K_{Ic} ）：是材料的固有屬性，通過實驗測定，與環境條件（如溫度、腐蝕介質）有關。

4.應用場景

工程安全評估：用于含裂紋構件的剩餘壽命預測，确保 ( KI < K{Ic} )。
特殊環境：如應力腐蝕環境下，臨界值稱為 ( K_{ISCC} )，表示腐蝕介質中裂紋擴展的最低應力強度。

5.影響因素

材料類型：金屬、陶瓷等不同材料的 ( K_{Ic} ) 差異顯著。
溫度與加載速率：低溫或快速加載可能導緻 ( K_{Ic} ) 降低。

公式表達

臨界條件可表示為： $$ KI = Y sigma sqrt{pi a} geq K{Ic} $$ 其中 ( Y ) 為幾何修正因子，( sigma ) 為遠場應力，( a ) 為裂紋半長。

擴展說明：臨界應力強度因子與“臨界應力”不同，後者指材料屈服時的應力（如壓杆失穩），屬于傳統強度範疇。