玻璃断裂原理.xlsx

知识分类 制作者主题 制作日期适用范围 审核人讲授人 讲授时间内容说明在通常情况下，玻璃断裂过程分为两个阶段：玻璃表面裂纹和Griffith裂纹一个则关重要的准则， 葛利菲思准则：如若于由裂纹长度的增加而释放的弹性能大于产生表面所需要的能量，则裂纹发生扩展现象 Griffith断裂机理：脆性材料，如玻璃在生产制造过程中会一些微裂纹的端部应力集区域由外作用下进步导致断由于玻璃内部是存在许多微小缝隙的，假设微小的缝隙为椭圆形假设一个无限大的薄平板在张应力 σ （ Sigma）的作用下形成一个椭圆形微裂纹，其长度为 2c当产生裂纹时，其周围材料内积蓄应变能的减少量为：OPL教育(One Point Lesson) NO:01基础知识 █ 改善事例 ㇿ 故障处理 ㇿ 经验分享 ㇿ玻璃断裂原理－葛利菲思准则第一个阶段：裂纹扩展率很低，形成光滑的镜面区；若断裂是从表面开始的，则此镜面区呈半圆形；若断裂从内部开始，此镜面区呈圆形第二个阶段：断裂速度为常数，为横向弹性波传播速度的50%－60%𝑺=(𝝅𝒄^𝟐 𝝈^𝟐)/结论：当微裂纹超过临界裂纹长度c时，裂纹就会快速扩展而断裂，微裂纹扩展力以及释放出来的弹性应变能愈来愈大，导致微裂纹增殖产生分支，形成很多新表面，并使表面粗糙呈波纹贝壳状，高低不平，以便能吸收掉更多的弹性应变能。

当c=c ∗临界裂纹长度时，裂缝才能自动扩展而断裂，这时的σ相当于断裂应力玻璃的断裂表面能为y,则形成裂纹的表面能为： 由此可以得到扩展裂纹所需能量：受教育人𝑺=(𝝅𝒄^𝟐 𝝈^𝟐)/𝑬 𝑻＝ 𝟒𝒄𝒚 𝑾＝ 𝑻−𝑺＝ (𝟒𝒄𝒚−𝝅𝒄^𝟐 𝝈^𝟐)/𝑬 。