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玻璃覆蓋材料的強(qiáng)度特征
玻璃是最具有代表性的脆性材料。其破壞特征是由于拉應(yīng)力產(chǎn)生表面裂縫而破裂，且到破壞為止，其應(yīng)力應(yīng)變都幾乎成線性關(guān)系，彈性模量約為7.0*107kpa；破裂時荷載的大小不一，同一批、同一尺寸規(guī)格的玻璃受彎試件測得的彎曲抗拉強(qiáng)度范圍為70~160n/mm2，破壞強(qiáng)度是離散的；玻璃強(qiáng)度值與玻璃的熱處理和化學(xué)處理方式、測試條件如加載方式、加載速率、加載持續(xù)時間等都有關(guān)系。玻璃強(qiáng)度如此分散的原因在于玻璃表面存在著無數(shù)用肉眼無法看得到的微笑裂紋。在拉應(yīng)力的作用下，微裂紋產(chǎn)生應(yīng)力集中，使裂紋尖端處的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出平均應(yīng)力，當(dāng)達(dá)到并超過臨界應(yīng)力時，引發(fā)裂紋迅速擴(kuò)展，最終導(dǎo)致玻璃破損。
玻璃破裂起源于表面微裂紋，而微裂紋的數(shù)量、尺寸、形狀不一且分布無規(guī)則，決定了玻璃斷裂強(qiáng)度本質(zhì)上具有統(tǒng)計性。為了安全使用玻璃，必須充分考慮玻璃強(qiáng)度的離散性。通常是將幾百片玻璃的破壞試驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計處理，求出平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，再來推斷玻璃的強(qiáng)度。因此，玻璃的強(qiáng)度應(yīng)由生產(chǎn)廠家根據(jù)試驗資料提供給設(shè)計人員作為設(shè)計基本數(shù)據(jù)。在國內(nèi)缺乏足夠試驗數(shù)據(jù)的情況下，目前只能參考國外的玻璃強(qiáng)度取值作為基本數(shù)據(jù)，再根據(jù)我國的安全度要求和多系數(shù)表達(dá)方法予以調(diào)整，確定玻璃材料的強(qiáng)度設(shè)計值等力學(xué)性能作為設(shè)計依據(jù)。
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