在玻璃中通过使用设计的残余应力配置文件,制止裂纹和多次裂纹
1Department of Materials Science and Engineering, Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA. Caterpillar Inc. Technical Center, Peoria, IL 61656, USA. Dipartimento di Ingegneria dei Materiali, Università di Trento, I-38050 Trento, Italy.
这项研究引入了一种新的加工方法,用于设计残余应力配置文件,防止脆性材料的灾难性故障. 该技术通过控制通过压力应力梯度的裂纹传播来增强材料强度并减少变性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固体力学 固体力学是什么
- 断裂力学 断裂力学 断裂力学
背景情况:
- 易碎的材料往往由于占主导地位的裂传播而发生灾难性失败.
- 控制剩余应力对于提高材料性能和可靠性至关重要.
- 现有的方法缺乏精确控制破解逮捕机制.
研究的目的:
- 开发和演示用于设计残余应力配置文件的处理方法.
- 为了使易碎材料的裂停止或稳定增长.
- 提高材料强度和减少强度变化.
主要方法:
- 设计一个特定的残余应力配置,其中裂遇到增加的压力应力.
- 将这种加工方法应用于酸盐玻璃.
- 在施加压力下观察裂行为和故障模式.
主要成果:
- 在酸盐玻璃中,已证明成功阻断裂或稳定增长.
- 观察到多重裂纹作为故障的前体,表明受控骨折.
- 与未经处理的样本相比,实现了材料强度的增加和强度变化显著降低.
结论:
- 开发的加工方法有效地管理了易碎材料中的裂传播.
- 这种方法提供了一种途径,可以提高由脆性物质制成的组件的耐用性和可靠性.
- 该技术在需要高强度,低变性材料的应用中,有望防止灾难性故障.
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