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為了確保含裂紋構(gòu)件長期穩(wěn)定地安全運行必須對不可避免存在的裂紋對構(gòu)件的影響進(jìn)行預(yù)判從而將發(fā)生損失的風(fēng)險降至最低。在斷裂力學(xué)問題的分析中應(yīng)力強度因子人是預(yù)判含裂紋構(gòu)件發(fā)生斷裂和裂紋發(fā)生擴展速率的首要判據(jù)司。獲得應(yīng)力強度因子的方法大致上可分為解析法、數(shù)值法和實驗法。

本案例研究了含裂隙巖體爆破中裂紋的擴展及損傷過程，Ls-dyna模擬了爆炸應(yīng)力波在裂隙巖體中的傳播特性。

04 總結(jié) 本文建立了含節(jié)理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節(jié)理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節(jié)理情況下裂紋擴展情況進(jìn)行對比。

04、總結(jié) 本文建立了含節(jié)理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節(jié)理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節(jié)理情況下裂紋擴展情況進(jìn)行對比。來源于：ANSYS

結(jié)果表明，平板式 SOFC 在同流、逆流、交叉流道設(shè)計下分別運行 19 800 h、24 000 h、78 500 h 后達(dá)到蠕變損傷臨界值，裂紋萌生均位于上連接體處；運行 50 000 h 后同流條件下出現(xiàn)兩處裂紋，逆流條件下出現(xiàn)四處裂紋，交叉流道布置下未出現(xiàn)裂紋；采用交叉流道布置可最大化平板式 SOFC 工作壽命。結(jié)論可為實現(xiàn)長期、高效、穩(wěn)定運行的平板式 SOFC 優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。

在應(yīng)力的繼續(xù)作用下，就會不斷地發(fā)生擴展而形成宏觀的裂紋。氫是引起高強鋼焊接冷裂紋重要因素之一，并且有延遲的特征，因此，在許多文獻(xiàn)上把氫引起的延遲裂紋稱為“氫致裂紋”。試驗研究證明，高強鋼焊接接頭的含氫量越高，則裂紋的敏感性越大，當(dāng)局部地區(qū)的含氫量達(dá)到某一臨界值時，便開始出現(xiàn)裂紋，此值稱為產(chǎn)生裂紋的臨界含氫量[H]cr。

另外，鋼材中含碳量較高時，有利于硫在晶界處富集,因而也是促進(jìn)形成凝固裂紋的原因，所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂紋的產(chǎn)生。熱裂紋顯著的特征是斷面呈藍(lán)黑色，即金屬高溫氧化的顏色，有的在熱裂紋中有流入熔渣的痕跡。再者，孤坑裂紋多為熱裂紋。熱裂紋對工業(yè)生產(chǎn)加工的危害極大，所以在生產(chǎn)過程中我們要采取一定的措施盡量避免熱裂紋的產(chǎn)生。

4、油罐或船板結(jié)構(gòu)經(jīng)常會產(chǎn)生裂紋，應(yīng)如何防止？ 首先在裂紋末端鉆一個小孔，以利于在較大的范圍內(nèi)分散末端的應(yīng)力，然后焊接一系列長度不等的多道焊縫，增加裂紋前端鋼板的強度。

2.4計算示例：含中心穿透裂紋的無限大平板考慮一塊含中心穿透裂紋的無限大平板，在整個裂紋面上作用有單位均布載荷，下面通過有限元法計算外載作用下的裂紋張開位移，并與理論解進(jìn)行對比。考慮到幾何以及邊界條件的對稱性，可以僅建立四分之一有限元模型，并在相應(yīng)的邊界上施加對稱約束，本文建立的有限元模型如圖9所示。

原材料是鑄造好鑄鐵試驗平臺的基礎(chǔ)，若原材料存在問題，易引發(fā)各類缺陷型砂、芯砂質(zhì)量不合格，如型砂含水量過高、透氣性差、緊實度過硬或不均勻，會導(dǎo)致砂孔、氣孔產(chǎn)生；此外，使用受潮、生銹的冷鐵、芯撐，或含氣量較多的爐料，也會增加缺陷風(fēng)險。 鑄造完成后，加工處理環(huán)節(jié)的不規(guī)范，會進(jìn)一步加劇缺陷問題，或產(chǎn)生新的缺陷。

圖2 沿夾雜物擴展的淬火裂紋 2.1.2 材料含碳量和合金元素 含碳量增加將降低馬氏體的斷裂強度。

（2）鋼件實際含碳量高于鋼材牌號所規(guī)定的含量，若按原牌號的正常淬火工藝淬火時，等于提高了鋼的淬火溫度，容易造成零件過熱和晶粒長大，使淬火時應(yīng)力增大而引起淬裂。 5、淬火冷卻不當(dāng)造成的淬裂：淬火時由于冷卻不當(dāng)，也會使零件產(chǎn)生淬裂事故。

3.1.2 NiCrMo-3型焊材中Ni含量高達(dá) 55%～65%，含碳量與9Ni鋼相近，均為低碳型，考慮母材對焊縫金屬的稀釋作用，仍有足夠高的奧氏體組織避免熔合線出現(xiàn)硬脆的馬氏體帶。 3.1.3. NiCrMo-3型焊材具有低碳性（含碳量≤0.1%），在F-C合金相圖中處于很小的“脆性溫度區(qū)間”，以及高純度（含S≤0.03%，P≤0.02%），低含氫量等特性。

圖1-1 包含貫穿裂紋的平板Fig.1-1 Through-thickness crack in a large plate以圖1-1所示模型為例，Griffith給出的裂紋體總勢能表達(dá)式如(1-1)所示：式中：U為裂紋體勢能，U0為無裂紋體勢能，Ue為由于裂紋存在而產(chǎn)生的彈性能，Uγ為由于新裂紋表面的出現(xiàn)而產(chǎn)生的彈性表面能，a為裂紋半長，σ為應(yīng)力，B為裂紋體厚度，γs為形成單位新裂紋面所需能量