低應力脆斷英文解釋翻譯、低應力脆斷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 low stress brittle fracture

分詞翻譯：

低的英語翻譯：

hang down; low; lowness
【醫】 hyp-; hypo-

應力的英語翻譯：

stress
【化】 stress
【醫】 stress

脆斷的英語翻譯：

【化】 brittle rupture

專業解析

低應力脆斷（Low-Stress Brittle Fracture）是材料科學和工程力學中的專業術語，指材料在遠低于其理論屈服強度的應力作用下發生的突發性脆性斷裂現象。該現象常見于高強度金屬、陶瓷或低溫環境中的結構材料，其核心特征是斷裂前無明顯塑性變形。

從微觀機制分析，低應力脆斷通常由材料内部缺陷（如裂紋、夾雜物或晶界弱化）引發。根據Griffith斷裂理論，裂紋尖端應力集中會導緻局部能量釋放率超過材料臨界值，從而觸發快速擴展。脆性斷裂表面常呈現解理台階或河流花樣，這是穿晶斷裂的典型微觀形貌特征。

工程實踐中，該現象的影響因素包括：

溫度效應：體心立方金屬（如低碳鋼）在韌脆轉變溫度以下易發生低溫脆斷
加載速率：沖擊載荷會顯著降低材料的斷裂韌性
微觀結構：粗大晶粒或第二相析出物會加劇脆性傾向
環境介質：氫脆或應力腐蝕會加速裂紋萌生

ASM International在《Metals Handbook》中強調，預防低應力脆斷需通過夏比V型缺口沖擊試驗測定材料的韌脆轉變曲線，并采用斷裂力學方法計算臨界裂紋尺寸。美國材料試驗協會ASTM E399标準則規定了平面應變斷裂韌度（$K{IC}$）的标準測試方法，其計算公式為： $$ K{IC} = Y sigma sqrt{pi a} $$ 式中Y為幾何修正因子，σ為施加應力，a為裂紋半長。

網絡擴展解釋

低應力脆斷是指材料或結構在承受遠低于其屈服強度的應力時，因脆性狀态導緻的突然斷裂現象。以下是其詳細解釋：

一、定義與核心特征

低應力：斷裂時的名義應力通常低于材料屈服極限（$sigma < sigma_s$），甚至僅為屈服強度的1/2至1/4。
脆性斷裂：斷裂前無明顯塑性變形，斷口呈結晶狀或瓷狀，具有強金屬光澤。

二、發生條件

材料狀态：
- 材料本身為脆性（如鑄鐵）；
- 材料因低溫、氫脆、輻照等發生韌脆轉變。
缺陷存在：結構中存在宏觀裂紋、未焊透等平面型缺陷，導緻應力集中。
環境因素：低溫環境顯著降低材料韌性，促進脆斷。

三、主要原因

裂紋擴展：尖銳裂紋尖端應力集中極大，使裂紋快速擴展。
韌性不足：材料韌性不足以抑制裂紋擴展，尤其在低溫下。
設計缺陷：未充分考慮殘餘應力、截面突變等複雜應力狀态。

四、典型應用場景

壓力容器：焊接裂紋引發低應力脆斷；
鋼結構橋梁：低溫環境下脆性斷裂；
機械零件：疲勞或腐蝕裂紋導緻突發斷裂。

五、預防措施

材料選擇：使用高韌性材料，控制韌脆轉變溫度；
缺陷檢測：通過無損檢測排除宏觀裂紋；
工藝優化：減少焊接殘餘應力，改善結構設計以降低應力集中。

擴展公式

裂紋尖端應力強度因子公式：
$$ K_I = sigma sqrt{pi a} $$
當$KI geq K{IC}$（材料斷裂韌度）時，發生脆斷。

如需完整案例分析，可參考、5、8的工程實例。