含压痕裂纹的高温陶瓷材料的瞬态应力强度因子分析

摘要

本文主要研究了含压痕裂纹的高温陶瓷材料的热冲击行为,利用维氏压痕淬火方法得到了有限宽蓝宝石陶瓷板表面半椭圆型压痕裂纹尖端的总应力强度因子Ktotal=Kthermal+Kresidual其中,半椭圆形压痕裂纹尖端在深度方向和表面方向的热应力强度因子通过被拟合成多项式形式的热应力和裂纹几何形状因子得到;残余应力强度因子与压痕荷载、裂纹形状和长度以及材料的弹性模量和硬度有关。文中给出总应力强度因子关于时间、裂纹形状和大小的数值结果,以及总应力强度因子、热应力强度因子和残余应力强度因子之间的数值结果比较。所得到的结果为研究压痕裂纹的热冲击阻力提供了理论基础。