本文標(biāo)題："試件設(shè)計冶金試件的尺寸幾何形狀輪廓測量顯微鏡"
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試件設(shè)計冶金試件的尺寸幾何形狀輪廓測量顯微鏡
在試件設(shè)計中，大家都知道，缺口的幾何形狀對缺口的韌性
行為有主要的影響。但是，試件的厚度(或是實際結(jié)構(gòu)中的板厚)
和寬度也是有一定影響的。在結(jié)構(gòu)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)的尺寸(其中包括
板厚)增大時，脆性破壞的可能性增大的情況，是一個事實。例
如，在板厚較小的小船中，就溲有脆性破壞的問題。
達(dá)種情況是由冶金和幾何二方面的因素造成的。關(guān)于冶金尺
寸效應(yīng)的成因，我們將在以后詳細(xì)討論。
幾何尺寸效應(yīng)，雖則共作用不如冶金效應(yīng)那樣大，也能成為
一個重要因素。這個效應(yīng)，可以通過在冶金及幾何形狀各方面(包
括缺口)完全相同，而只是尺寸不同的一系列“恰沛”試件來說
明。在某一溫度及試驗速度下，當(dāng)最小的試件還是完全塑性時，
最大試件可能已變?yōu)橥耆嘈粤恕Ｖ虚g試件的破壞就由幾乎是完
全塑性(有某些脆性)向幾乎是完全脆性(有某些塑性)變化。
假如用尺寸有相似性、但缺口相當(dāng)尖銳、且缺口的幾何參數(shù)
的絕對值恒定不變的試件，來重復(fù)進行上進的一系列試驗的話，
所得到的結(jié)果將不完全相同。這時候，缺口效應(yīng)將是最重要的作
用因素，它將使幾何尺寸效應(yīng)的作用顯露不出來。這樣，除了在
很小的試件(小于標(biāo)準(zhǔn)的“恰沛”試件的尺寸)中，在很低的溫
度及很高的試驗速度下，還能保留有塑性以外；在任何尺寸的試
件中，脆性或塑性將在很大程度上取決于溫度及試驗速度。船
用鋼板的研究結(jié)果就是說明缺口的重要性的一個例子。
總結(jié)起來說，在較大的結(jié)構(gòu)中，失效的可能性耍此小結(jié)構(gòu)大
的原因是：
(1)大結(jié)構(gòu)中板材的厚度較大，其金相組織較為不利；
(2)厚度較大的板材，在有應(yīng)力集中因子時，應(yīng)力狀態(tài)較為不利。
但是，可以認(rèn)為，在很多情況下，相當(dāng)小的試件(“恰沛”試
驗)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的實際工作數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)間已存在有一定的相互對
照關(guān)系時，可以有效地用來估量結(jié)構(gòu)中的鋼材的行為；而不必過
分顧慮結(jié)構(gòu)及試件聞的尺寸的差別。假如這種相互關(guān)系還溲有建
立時，那么根據(jù)現(xiàn)代關(guān)于缺口脆性行為的知識，往往也可以從理
性上選擇一個“恰沛”試驗的能量數(shù)值，以保證一個大結(jié)構(gòu)的安
全工作。
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