拉伸断裂

岩体受拉伸时形成的断裂。它是伸展构造的重要组成部分,断裂可能是直的,更多是弯曲的。拉伸断裂使岩块镶嵌成各种复杂的伸展构造。2100433B

经不同热处理的7000 系合金在拉伸时的不同失效模式。过时效试样以通常的杯锥模式失效。 而欠时效和峰时效试样却显示出剪切模式。峰时效试样的断口剖面。 剪切平面约与拉伸轴成45°。 剪切变形集中在很窄范围内。峰时效试样的断口扫描电镜照片。

穿晶剪切的微观机理仍然是微孔形核、长大和聚合过程。剪切断口宏观上很平,但在微观上却仍是浅的韧窝。经不同热处理的7000 系合金在拉伸时出现不同失效模式,试样间的区别仅仅是微观组织的不同,以及由之而产生的合金流变性能的改变。产生不同失效模式的原因。

伴随有较大塑性变形的断裂。典型的延性断裂是穿晶的，通常有剪切断裂和法向（或正向）断裂两种。单轴拉伸载荷作用下沿着拉伸轴约45°的面滑开的断裂称剪切断裂。单晶情况下滑开面通常是滑移面。当剪切在一组平行滑移面上出现时，则形成倾斜型剪切断裂。剪切若沿两个方向发生，则形成凿尖型剪切断裂。厚板或圆柱试样在单向拉伸时，剪切断裂从颈缩区中心开始，并向外扩展。宏观断裂路径垂直于拉伸轴，微观断口呈锯齿状，因其裂纹扩展时是通过与拉伸轴成30°-45°的交替面上剪切而实现的，故这种断裂方式一般称为法向（正向）断裂。它的最终断裂是通过与拉伸轴成45°平面上的剪切断裂。延性断裂是空洞在第二相颗粒上形成、长大和汇合的过程。延性断裂的断口呈韧窝或塑孔状。

非晶合金的断裂在宏观上表现为脆性，在微观上表现为延性断裂。

在恒定或不断增加的载荷条件下，固体材料发生断裂的机制概括有四种：（1）解理断裂机制：拉伸应力使原子间发生断裂。（2）塑形孔洞长大断裂机制：孔洞长大和粗化，或通过塑性流动发生完全颈缩。（3）蠕变断裂机制：通过原子或空隙沿应力方向扩散使空穴长大、粗化。（4）应力腐蚀开裂机制：应变速率参与的发生在裂纹尖端局部的化学侵蚀。

《岩石拉伸断裂试验与破断机理》主要论述典型的岩石拉伸断裂试验方法以及试验结果所蕴含的岩石破断机理。这里的岩石断裂试验包括国际岩石力学与岩石工程学会建议的4种拉伸型断裂韧度试验以及2种由作者发展或做出重要贡献的岩石断裂韧度试验。《岩石拉伸断裂试验与破断机理》围绕4种国际建议试验开展数值模拟、理论分析和室内试验研究，揭示这些国际建议方法测试结果存在的显著差异以及存在误差的关键因素，阐释这些试验现象背后蕴含的岩石断裂力学机理，彻底澄清围绕个别国际建议方法的争议，并论证2种颇具优势的改进试验。《岩石拉伸断裂试验与破断机理》有助于深入理解对工程岩体灾变产生重要影响的岩石断裂特征和机理，有助于更好地认识和应用这些国际建议的岩石断裂试验，有助于为岩石工程设计提供更合理可靠的断裂参数，改进岩石裂纹失稳扩展临界条件的理论预测，为岩石工程的安全性与稳定性评估提供理论支撑。