铸铁三点弯曲切口梁的断裂能分析

摘要

铸铁类材料裂纹端部的断裂损伤过程区，能简化为具有黏聚力的裂纹。为探寻带切口铸铁试件的最大承载力计算方法，用实验机对不同切口尺寸的线切割和U型切口的铸铁试件进行三点弯曲加载实验，得到载荷随加载点位移变化曲线；计算各个试件断裂过程消耗功以及相应单位断裂面消耗比能，对两种切口试件所消耗的功和相应单位断裂面消耗比能进行比较。同时对U型切口试件分别通过实验测得载荷和预制裂纹尺寸及等效裂纹长度，计算应力强度因子和能量释放率。根据黏聚裂纹应力强度因子计算式与双K断裂准则，得到该类材料结构承载力的理论计算数值；并与实验结果进行对比，两者符合良好。