由文献[2]可知,第二强度理论的最初建立所依据的主要 实验是铸铁材料的拉仲,扭转破坏试验.最初给出的试验结果,铸铁材料扭转破坏时剪切强度极限与 抗拉强度极限关系为—0.8.并且这一结论长期以来一直被材料力学教材采用.但多年来,作者所 做的多种牌号铸铁材料的拉伸,扭转破坏试验结果,并了解了其他院校材料力学实验室的铸铁材料破 坏试验结论,均表明一0.8 这一结论是不正确的,各材料力学实验室 的试验结果大约为一(I.35 对于材料的脆性断裂,先后提出过多种断裂判据,尽管看法各不相同,但经几十年的实验观测 与研究,有一点看法已较一致:即金属材料脆性断裂的主要形式的细观发展过程是空穴形核,扩 张和聚合的过程.应力三维度的大小对材料的断裂起决定作用,应力三维度越高,材料越易于断裂. 复杂应力场中,宏观裂纹总是在应力三维度最高处形成,导致材料断裂.文中给出的断裂破坏条件 (1)任何一种强度理论的应用都有其适用的材料类型和应力状态范围.铸铁材料在有拉应力作 用下且形状改变比能相对较小时,产生的塑性变形较少,材料被拉断为解理脆断;无拉应力作用下且 形状改变比能相对较大时,产生的塑性变形较多,材料最终在剪应力作用下被剪断,断裂形式为延性 断裂.由于两者的断裂机理不同,本文提出的修正强度条件可能适应于解决脆性材料解理脆断情况, (2)目前,各种材料力学教科书上介绍的脆性断裂强度仍以第一,第二和莫尔强度理论为主.第 强度理论的缺点是没有考虑0-2,对材料破坏的影响,其表达式只对 单拉应力状态下的脆断是准 确的,而对其它应力状态下脆性断裂的强度分析存在一定的误差;第二强度理论则没正确考虑,O”3 对材料破坏的影响,由其表达式得出二向,三向拉伸反比单向拉伸更安全的错误结论;莫尔强度理论 则试图用同一表达式解决两种不同类型的断裂问题,也只能是不准确的.式(2)给出的新的强度条 件,较合理地考虑了0-e,以和材料常数对材料破坏的影响,弥补了传 统强度理论的不足. (3)本文受细观力学的影响,从实验结果出发,给出铸铁脆性断裂强度条件,提出一个符合脆断 机理的表达式.文中对这一强度条件的推导也作了一些说明,但与常用的几种强度理论相比,其物理 定义尚不明确.作者认为,铸铁在复杂应力下破坏,一般为包含有较小塑性变形的断裂破坏,要考虑多 种因素对断裂的影响,选择某单一物理量是困难的,这方面的问题还有待进一步研究. Fv.本暗姆PP.固体力学和材料强度[M].江秉琛译.