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文檔簡介

1、TP蓋板玻璃強度分析結(jié)構(gòu)部CAE小組主要內(nèi)容2 玻璃強度簡介 研究目的和意義 實驗條件和仿真模型 結(jié)果及分析 結(jié)論 參考文獻主要內(nèi)容3 玻璃強度簡介 研究目的和意義 實驗條件和仿真模型 結(jié)果及分析 結(jié)論 參考文獻玻璃微裂紋隨著智能手機屏幕的不斷增大,玻璃成為整機結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的結(jié)構(gòu)件之一。而在破壞性實驗過程中,整機跌落測試常會出現(xiàn)TP蓋板玻璃破裂的情況普通平板玻璃的理論強度大于10000MPa,但測試結(jié)果表明,玻璃的實際強度只有3080MPa。影響玻璃實際強度的因素:如存放環(huán)境、表面機械加工、樣品尺寸、機械劃傷以及內(nèi)部缺陷(氣泡、結(jié)石)等,其中微裂紋的存在對玻璃實際強度影響最大1,2微裂紋產(chǎn)生

2、的原因可歸納為內(nèi)部缺陷、表面反應(yīng)和表面磨損,但對強度影響較大的主要是玻璃外表面的微裂紋1,24玻璃切割過程中邊緣產(chǎn)生的微裂紋玻璃微裂紋的產(chǎn)生 玻璃表面 玻璃原片采用熔融溢流法或浮法工藝制備,新制備玻璃的天然表面微裂紋數(shù)量很少,尺寸很小 機械加工減薄研磨,拋光,致使表面微裂紋的大量產(chǎn)生 環(huán)境大氣中的H2O,致使玻璃表面發(fā)生應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生微裂紋35玻璃表面水分子玻璃表面開裂玻璃邊緣機械加工所致,其中包括切,磨,CNC,鉆孔及拋光等。尤其是對玻璃進行機械切割,鉆孔將導(dǎo)致邊緣產(chǎn)生尺寸較大的微裂紋2環(huán)境大氣中的H2O,致使玻璃表面發(fā)生應(yīng)力腐蝕p高質(zhì)量的拋光能有效減小玻璃表面微裂紋尺寸,高質(zhì)量的拋光與不拋

3、光玻璃原片的強度差異可達到10%50%左右2p一般而論,上下表面經(jīng)過精拋光減薄后,微裂紋尺寸較小且數(shù)量較少,而邊緣由于機械加工導(dǎo)致裂紋尺寸相對玻璃表面較大,且數(shù)量相對較多,因而要重點關(guān)注邊緣裂紋情況玻璃微裂紋的產(chǎn)生TP蓋板玻璃是玻璃原片經(jīng)過化學(xué)增加處理后得到的化學(xué)增強法是在一定的溫度下把玻璃浸入到高溫熔鹽中,玻璃中的堿金屬離子與熔鹽中的堿金屬離子因擴散而發(fā)生相互交換,使玻璃表面(邊緣)形成一定厚度的壓應(yīng)力層,壓應(yīng)力層使裂紋不易擴展,從而提高了玻璃的強度1,67化學(xué)鋼化玻璃國際大廠TP玻璃參數(shù)l CS700MPal DOL40uml CT在40 80Mpa之間化學(xué)鋼化玻璃厚度方向應(yīng)力分布圖CS:

4、表面壓應(yīng)力值DOL:壓應(yīng)力層深度CT:中心張應(yīng)力值CTCSDOL厚度CSDOL各大廠家TP玻璃主要為鋁硅酸鹽玻璃,組分差別不大,影響本征強度的主要是微裂紋尺寸微裂紋尺寸的離散分布導(dǎo)致了玻璃強度大小不一,離散度較大3玻璃厚度一定,則CS值越大,玻璃表面和邊緣強度越高7。但CS值不能無限增大。根據(jù)CS與CT之間的關(guān)系(見下式),CS在增大的同時,CT值也在不斷增大,玻璃產(chǎn)生“自爆”的幾率也會變大CT值大于玻璃的本征強度時,玻璃將發(fā)生自爆由于邊緣微裂紋尺寸大于表面,因而當(dāng)DOL值大于邊緣微裂紋尺寸最大值時,則DOL對表面和邊緣強度影響不大。當(dāng)DOL值小于邊緣裂紋尺寸最大值時則對強度有較大影響78化學(xué)

5、鋼化玻璃化學(xué)鋼化玻璃表面和邊緣理論許用強度u f:失效應(yīng)力u KIC/(Y*c):玻璃本征強度,受微裂紋尺寸最大值和尖端曲率半徑影響,與裂紋數(shù)量無關(guān)u CS:表面壓應(yīng)力u CT:中心張應(yīng)力u X:未知量 對于表面強度,X與DOL, CT, 厚度及裂紋形貌等因素有關(guān) 對于邊緣強度,X與DOL, CT及裂紋形貌等因素有關(guān)注:化學(xué)鋼化玻璃強度影響因素繁多,無法用具體的公式來衡量;CT如何影響玻璃強度尚未收集到相關(guān)資料DOLtDOLCSCT2t為玻璃厚度XCScYKICf化學(xué)鋼化玻璃根據(jù) 7,構(gòu)件在受到相同載荷的情況下,其所受的應(yīng)力值與構(gòu)件厚度平方成反比對于TP玻璃,若要求兩種不同厚度的玻璃具有相同的

6、最大承載能力(承受外力沖擊能力),則厚度小的玻璃應(yīng)該提高許用強度值。假設(shè)某種0.7mm厚TP玻璃的許用強度值為700MPa,則其他厚度玻璃的許用強度值如下表所示92tP厚度(mm)0.70.60.550.50.4具有相同許用強度時所能承受最大載荷(a.u.)10.730.620.510.33具有相同最大承載能力時所要求的許用強度(MPa)700959112913732121提高TP玻璃許用強度的途徑:在一定范圍內(nèi)提高CS值提高表面和邊緣加工質(zhì)量,減小裂紋尺寸最大值,增大裂紋尖端曲率半徑其他廠家根據(jù)不同的鋼化工藝可以控制CS,CT及DOL值,在這三個數(shù)值的控制上各個廠家都相對成熟,可在滿足三者關(guān)

7、系的前提下(按前述公式)控制三者的數(shù)值大小8TP玻璃表面和邊緣的裂紋分布情況因各廠家加工水平而異,受各廠家加工設(shè)備和加工工藝影響。上述因素將共同影響TP玻璃的許用強度值就TP玻璃而言,上下表面經(jīng)過精拋光減薄后,微裂紋尺寸較小,而邊緣由于機械加工導(dǎo)致裂紋尺寸相對玻璃表面較大,導(dǎo)致玻璃邊緣的強度要比表面強度低綜上所述,對于玻璃整體而言,邊緣失效強度要低于表面失效強度。整機自由跌落實驗過程中TP玻璃的失效大多數(shù)是由邊緣裂紋受力擴展所致。在用戶實際使用過程中則TP玻璃的失效有邊緣裂紋受力擴展情況,亦有表面裂紋擴展的情況情況。因此需分別研究玻璃的表面強度和邊緣強度10市場出現(xiàn)的TP玻璃破裂案例11邊緣微

8、裂紋受力擴展裂紋起始源表面微裂紋受力擴展裂紋起始源整機受扭而出現(xiàn)的裂紋主要內(nèi)容12 玻璃強度簡介 研究目的和意義 實驗條件和仿真模型 結(jié)果及分析 結(jié)論 參考文獻研究目的意義13在我司先前的整機跌落仿真計算中,TP蓋板玻璃的失效判據(jù)沒有明確,致使仿真結(jié)果不能很好地指導(dǎo)實際整機設(shè)計。因而有必要對TP蓋板玻璃的仿真失效判據(jù)進行研究本文通過對0.69mm和0.6mm兩種厚度的TP蓋板玻璃進行落球沖擊實驗,四點彎曲實驗及相應(yīng)的仿真模擬,得出了TP蓋板玻璃在相應(yīng)實驗條件下的失效應(yīng)力(應(yīng)變),可在后續(xù)相關(guān)破壞性實驗仿真中作為失效判斷的大體依據(jù)。本文還對不同厚度玻璃的落球沖擊強度及四點彎曲強度的差異進行分析,

9、為后續(xù)TP玻璃的選擇提供了依據(jù)如前所述,TP玻璃強度受CS,CT,DOL及裂紋分布等因素影響,不同廠家樣品的這些數(shù)值都不一致。本文實驗中所用樣品來自不同廠家,故本文得出的強度數(shù)據(jù)是在特定樣品條件下得出,并不具有普遍性主要內(nèi)容14 玻璃強度簡介 研究目的和意義 實驗條件和仿真模型 結(jié)果及分析 結(jié)論 參考文獻尺寸測定本文實驗中所用的玻璃樣品為康寧2319,小片強化工藝根據(jù)相關(guān)技術(shù)資料,該玻璃原片的=2.42g/cm3,u=0.21,E=71.5GPa?;瘜W(xué)鋼化之后玻璃的,u,E值均有微小變化,為簡化研究過程,在本實驗中這些細微變化不予以考慮0.69mm和0.6mm玻璃樣品(T069和T060)外形

10、一致(如圖所示),只是厚度不一致。打樣廠家分別為廣州星星光電和惠州比亞迪T069玻璃樣品5pcs,利用三次元測量三圍尺寸并求均值,為125*59*0.7(其中油墨厚度0.01,玻璃實際厚度0.69)??紤]到油墨對強度幾乎沒有影響,因而在后續(xù)仿真模擬中玻璃的整體厚度以0.69計算T060玻璃樣品5pcs,利用三次元測量厚度求均值,為0.615T069和T060玻璃樣品的CS,DOL值采用表面應(yīng)力儀測定,CT值通過CS和DOL值按前述公式計算得出,測試樣品數(shù)量為5pcs,結(jié)果取均值,如下表所示從測試結(jié)果可知T069和T060玻璃樣品CS均值相差80.2MPa,CS值得差異會對強度結(jié)果產(chǎn)生一定影響1

11、6表面應(yīng)力測定T(069)編號CS(MPa)DOL(m)CT(MPa)1#764.90 46.20 59.13 2#756.10 46.50 58.89 3#761.30 46.50 59.30 4#763.20 47.30 60.63 5#759.60 46.30 58.87 均值761.02 46.56 59.36 標(biāo)準差3.40 0.43 0.73 T(060)編號CS(MPa)DOL(m)CT(MPa)1#844.70 38.20 61.63 2#840.30 38.20 61.31 3#841.10 38.10 61.18 4#839.30 38.00 60.87 5#840.70

12、38.10 61.15 均值841.22 38.12 61.23 標(biāo)準差2.06 0.08 0.28 T069玻璃CT,DOL及CS值T060玻璃CT,DOL及CS值邊緣質(zhì)量17n 純粹從顯微圖片中很難看出T060和T069兩種不同廠家玻璃邊緣質(zhì)量的差異,但從上圖可以看出,小片鋼化玻璃的邊緣質(zhì)量要比大片鋼化(ATT,TOL,OGS)玻璃邊緣質(zhì)量好T060玻璃邊緣顯微圖片 放大倍數(shù) 100T069玻璃邊緣顯微圖片 放大倍數(shù) 100某ATT玻璃邊緣顯微圖片 放大倍數(shù) 100玻璃強度常用測試方法5三點彎曲:準靜態(tài)測試,玻璃常規(guī)抗折強度表征四點彎曲:準靜態(tài)測試,彎曲強度表征,強度數(shù)值主要由玻璃邊緣加工

13、質(zhì)量決定雙環(huán)強度測試:準靜態(tài)測試,玻璃表面強度表征,不受邊緣加工質(zhì)量影響落球沖擊:動態(tài)測試,玻璃表面沖擊強度表征整機自由跌落過程中TP玻璃處于動態(tài)運動的過程,因而在本實驗中,利用落球沖擊試驗對玻璃表面強度進行研究。由于沒有很好的動態(tài)測試方法表征玻璃的邊緣強度,因此在本實驗中利用四點彎曲強度值表征玻璃的邊緣強度18測試方法19四點彎曲強度實驗20mm40mmGlassu 玻璃放置時與支撐,加載桿垂直u 每片玻璃實驗完后用毛刷清理支撐桿和加載桿上的碎玻璃顆粒,以免對下次實驗造成影響u 測定邊緣強度時將玻璃壓碎為止,記錄此時加壓治具加壓載荷(彈力)和加壓距離 注:p 四點彎曲強度公式是在應(yīng)力應(yīng)變呈線

14、性分布時推導(dǎo)出來的。p 本實驗中使用的支撐加載桿跨距為40-20,若使用64-32跨距則由于加載的位移力曲線不成線性而導(dǎo)致公式和仿真計算值出現(xiàn)較大誤差p 隨著玻璃厚度的減薄則應(yīng)注意再減小治具的跨距20四點彎曲強度測試仿真模型u 按照實驗條件建立四點彎曲模型u 支撐治具和加壓治具設(shè)為剛體屬性u 玻璃賦值相應(yīng)材料屬性u 玻璃單元類型:C3D8Iu 玻璃網(wǎng)格劃分MESH值0.8,層數(shù)為2四點彎曲仿真模型21落球沖擊強度實驗u 玻璃平放在水平鐵塊上,鋼球按預(yù)設(shè)高度落在玻璃中部u 鋼球直徑30mm,質(zhì)量110gu 沖擊高度為小球底部到玻璃上表面的距離l 由于整機跌落時TP玻璃變形很小,因而將TP玻璃放置

15、在水平鋼塊上(非下表面懸空狀態(tài))以減小變形對TP玻璃強度的影響,此時TP玻璃受到外力沖擊時所導(dǎo)致的破壞可用來判斷整機跌落時TP玻璃的表面強度22落球沖擊強度測試仿真模型u 仿真模型中設(shè)置鋼球距離玻璃上表面0.05mm,按照預(yù)設(shè)落球高度計算此時鋼球的初速度以簡化計算機運算過程u 鋼球和地面設(shè)為剛體屬性u 玻璃賦值相應(yīng)材料屬性u 玻璃單元類型:C3D8Iu 玻璃網(wǎng)格劃分MESH值0.8,層數(shù)4落球沖擊仿真模型主要內(nèi)容23 玻璃強度簡介 研究目的和意義 實驗條件和仿真模型 結(jié)果及分析 結(jié)論 參考文獻24TP玻璃材料性能仿真驗證(彈性模量驗證)加壓距離(mm)模擬用彈性模量(GPa)實測彈力均值(N)

16、模擬彈力(N) 誤差(%)171.541.18 41.761編號實測彈力1#40.52#40.93#41.44#41.55#41.36#41.5均值41.18 標(biāo)準差0.4u 根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),當(dāng)E=71.5GPa時,模擬得到的彈力與實測彈力誤差值很小,與康寧公司提供的材料數(shù)據(jù)比較符合,可在后續(xù)仿真模型中直接使用 取T069玻璃樣品6pcs,加壓1mm,加壓后記錄載荷并求均值25四點彎曲實驗T(069)樣品編號加載距離(mm)實測彈力(N)失效應(yīng)力(計算值)1#3.21576.3615.49 2#3.19561599.15 3#3.13563.2601.50 4#2.93550.1587.51

17、 5#3.03564.6602.99 6#3.42574.4613.46 7#3.01541.6578.43 均值3.13 561.60 599.79 標(biāo)準差0.16 12.41 13.25 T(060)樣品編號加載距離(mm)實測彈力(N)失效應(yīng)力(計算值)1#3.26382.1539.69 2#3.18389.4550.00 3#3.17374.5528.95 4#2.98362.2511.58 5#2.98383.9542.23 6#2.99401.6567.23 7#3.08381.5538.84 均值3.09 382.17 539.79 標(biāo)準差0.11 12.19 17.21 四點彎

18、曲實驗值如下表所示,加載距離為玻璃破碎時的距離,實測彈力為設(shè)備傳感器讀出數(shù)值,失效應(yīng)力按下述公式計算得出22)(3wtlLP其中P為載荷(實測彈力),L為支撐治具跨距,l為加壓治具跨距w為樣品寬度,t為樣品厚度T069玻璃四點彎曲實驗值T060玻璃四點彎曲實驗值四點彎曲仿真26根據(jù)四點彎曲實驗玻璃破碎時的加載治具下壓量的均值,玻璃的三維尺寸及玻璃的彈性模量E(71.5GPa)值,用有限元仿真的方法進行模擬,得出仿真結(jié)果從下圖中可以看出:仿真結(jié)果與實驗結(jié)果在整個加載過程的力位移曲線具有比較好的一致性T069玻璃仿真與實驗結(jié)果T060玻璃仿真與實驗結(jié)果27No.設(shè)定加載距離(mm)失效應(yīng)力計算值(

19、N)失效應(yīng)力仿真值(N)誤差(%)T0693.13599.79630.005.03T0603.09539.95536.900.56TP玻璃實驗與仿真失效應(yīng)力n 從應(yīng)力云圖分布中可以發(fā)現(xiàn),四點彎曲實驗時玻璃下表面的邊緣處受到最大拉應(yīng)力,導(dǎo)致邊緣微裂紋發(fā)生擴展而引起玻璃失效,因而玻璃邊緣加工質(zhì)量對四點彎曲強度值有很大影響T069玻璃失效時玻璃的應(yīng)力分布云圖28四點彎曲對上述實驗結(jié)果進行分析可以發(fā)現(xiàn):T069玻璃的實驗與仿真失效應(yīng)力值誤差為5.03%,T060玻璃的實驗與仿真值誤差很小,為0.56%。造成誤差的原因包括實驗本身,也包括軟件本身T069玻璃實驗失效強度比T060大60MPa, T069

20、玻璃仿真失效強度比T060大93.1MPa根據(jù)第一章節(jié)對玻璃強度的分析可知,TP玻璃的邊緣失效強度受CS,CT,DOL和裂紋分布等因素的影響,而與厚度無關(guān)。四點彎曲實驗過程中玻璃下表面的邊緣處受到最大拉應(yīng)力,導(dǎo)致邊緣微裂紋發(fā)生擴展而引起玻璃失效。(在不考慮“尺寸效應(yīng)”2,3的前提下)從理論上分析四點彎曲強度與厚度無關(guān)。造成T069和T060玻璃邊緣失效強度的不同主要原因是二者CS和邊緣加工質(zhì)量不一致,由于T060玻璃CS值比T069大,因而推斷T060邊緣加工質(zhì)量要比T069玻璃差應(yīng)該注意到,在相同破壞強度的前提下,構(gòu)件所能承受的外力與構(gòu)件厚度的平方成正比。T069玻璃失效時受到外力為599.

21、79N,T060玻璃失效時受到外力為382.17N。理論上兩厚度所受外力的比例關(guān)系為(0.692/0.62)=1.32,實際所受外力比值為599.79/382.17=1.47。在設(shè)計時需要注意,若要兩者邊緣具有相同的抵抗外力沖擊能力,則應(yīng)提高薄玻璃的邊緣許用強度值四點彎曲試驗為準靜態(tài)試驗,而實際整機跌落為動態(tài)過程多數(shù)研究表明,脆性材料在瞬態(tài)沖擊載荷下的斷裂強度要比常規(guī)的靜態(tài)強度高得多9,故一般瞬態(tài)應(yīng)力的峰值達到材料的靜態(tài)強度并不發(fā)生開裂。因而本文在仿真中以四點彎曲得出的準靜態(tài)邊緣強度值來作為動態(tài)強度的判據(jù)則存在一定不合理的地方但如果將安全系數(shù)考慮在內(nèi),則本文中得出的邊緣強度值仍具有參考價值特別

22、需要注意,上述試驗得出的邊緣強度范圍對小片鋼化的TP蓋板玻璃適用,但對大片鋼化(ATT,TOL或OGS)的TP玻璃不適用四點彎曲29l 考慮到各廠家TP玻璃鋼化程度不一致以及加工水平的差異,結(jié)合本文仿真結(jié)果,將安全系數(shù)考慮在內(nèi),則在整機自由跌落仿真過程中,小片鋼化TP玻璃邊緣最小失效強度范圍為:MPa6 .6309 .536f四點彎曲結(jié)論驗證得出康寧2319玻璃的E為71.5GPa四點彎曲實驗中應(yīng)注意選擇合適的跨距,使加載的位移力曲線呈線性分布,從而減小實驗誤差。(我司測試時應(yīng)使用20-40跨距)實驗中T069四點彎曲強度值比T060大60MPa, 仿真中四點彎曲強度比T060玻璃大93.1M

23、Pa。造成差異的原因主要是二者CS和邊緣加工質(zhì)量不一致從理論分析,玻璃邊緣許用強度值與厚度無關(guān),而與CS, CT, DOL及邊緣裂紋分布有關(guān)若要不同厚度玻璃邊緣具有相同的抵抗外力沖擊能力,則應(yīng)提高薄玻璃的邊緣許用強度值將安全系數(shù)考慮在內(nèi),小片鋼化TP玻璃邊緣最小失效強度范圍為:30MPa6 .6309 .536f落球沖擊實驗31H(mm) 表示未破裂, 表示破裂破碎概率 97011602000210 10240 10270 60350 80450 100T069玻璃落球沖擊結(jié)果u 每次實驗所用玻璃都為全新玻璃u 每個高度樣品數(shù)為10pcs,共80pcs落球沖擊實驗32H(mm) 表示未破裂,

24、表示破裂破碎概率 600900120 20150 30180 50210 70240 100270 100T060玻璃落球沖擊結(jié)果u 每次實驗所用玻璃都為全新玻璃u 每個高度樣品數(shù)為10pcs,共80pcs落球沖擊實驗3365%TP玻璃沖擊高度 破碎概率曲線TP玻璃沖擊能量 破碎概率曲線n 從實驗結(jié)果中可以看出,TP玻璃的落球沖擊強度存在一定的離散性,這與脆性材料的強度特點是一致的n T069玻璃的平均沖擊高度要明顯高于T060玻璃n 實驗中破碎概率為0%時T060玻璃最大沖擊高度為90mm,T069為200mm n 鋼球的沖擊能量為mgh=0.11*9.81*h。從右圖中可以看出,在出現(xiàn)破碎

25、時兩種厚度的玻璃在相同的沖擊能量下破碎概率相差約65%落球沖擊仿真脆性材料的拉伸強度通常遠低于抗壓和剪切強度,裂紋的產(chǎn)生和擴展大都是由于拉應(yīng)力所致。根據(jù)赫茲理論9,10,最大拉應(yīng)力發(fā)生在接觸圈的法線方向在接觸圈的外部,徑向應(yīng)力為拉應(yīng)力,且在邊界r=a處達到最大值,這是各處產(chǎn)生的應(yīng)力中最大的拉應(yīng)力。因此,封閉的圓形裂紋從此處開始進行產(chǎn)生和擴展9,1034鋼球沖擊接觸玻璃瞬間示意圖沖擊高度240mm時T060玻璃表面應(yīng)力云圖接觸圈+-+落球沖擊仿真35T069玻璃沖擊高度 應(yīng)力、應(yīng)變曲線T060玻璃沖擊高度 應(yīng)力、應(yīng)變曲線破碎概率0%破碎概率0%n 仿真分析中我們統(tǒng)計了不同沖擊高度下鋼球?qū)069

26、和T060玻璃表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變值n 從仿真結(jié)果中可以看出,對于T069玻璃,沖擊破碎概率為0%時表面所產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力和拉應(yīng)變值分別為686.3MPa和0.98%n 對于T060玻璃,沖擊破碎概率為0%時表面所產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力和拉應(yīng)變值分別為550MPa和0.75%n 相同的沖擊高度下,鋼球?qū)060玻璃產(chǎn)生的拉應(yīng)力值比T069玻璃約大34MPa,拉應(yīng)變值約大0.23%36落球沖擊n T069和T060在安全系數(shù)很高時(即破碎概率都為0%時)兩者應(yīng)力差值為686.3-550= 136.3MPa,即兩者許用強度差值為136.3MPan 根據(jù)理論推導(dǎo)的TP玻璃表面許用強度公式為 ,造成T0

27、69和T060玻璃許用強度差異的原因與表面加工質(zhì)量,CS及X值有關(guān)。這里的X與不僅與DOL, CT有關(guān),還與厚度有一定關(guān)系。由于TP玻璃Z方向厚度很薄,所以沖擊造成的表面微小形變對TP玻璃Z方向的應(yīng)力分布平衡有較大影響,玻璃越薄,這種影響可能越明顯。因此對于玻璃表面失效的表征,也需適當(dāng)參考表面應(yīng)變值的變化。除了CT值的影響外,從數(shù)據(jù)分析,T060玻璃比T069玻璃的表面加工質(zhì)量要差。n 在相同的沖擊力下,鋼球?qū)ΣAМa(chǎn)生的應(yīng)力值與玻璃厚度的平方成反比7。假設(shè)0.69mm厚的玻璃表面許用強度為750MPa,則0.6mm的玻璃的設(shè)計表面許用強度應(yīng)該達到992MPa,才能使兩者承受相同的最大沖擊力而不

28、破碎,兩者許用強度差值為242MPa。許用強度的提高在第一章節(jié)進行過相關(guān)介紹,此處不再重復(fù) XCScYKICf落球沖擊l 考慮到各廠家TP玻璃鋼化程度不一致以及加工水平的差異,結(jié)合本文仿真結(jié)果,在安全系數(shù)很高時,在整機自由跌落仿真過程中:p厚度為0.6mm的TP玻璃表面最小失效強度和應(yīng)變分別為p厚度為0.69mm的TP玻璃表面最小失效強度和應(yīng)變分別為l 隨著TP厚度的減小,表面許用強度中的CT值的影響可能會增大,因而應(yīng)適當(dāng)減小最小失效強度和應(yīng)變判據(jù)值37%75. 0550ffMPa%98. 03 .686ffMPa落球沖擊結(jié)論TP玻璃的表面強度相比邊緣強度存在較大離散性T069玻璃的平均沖擊高

29、度要明顯高于T060玻璃,在相同的沖擊高度(能量)下二者破碎概率相差約65%在安全系數(shù)很高時(即破碎概率都為0%時),T069比T060玻璃的表面許用強度大136.3MPa,這與表面加工質(zhì)量,CS,CT,DOL及厚度等因素有關(guān)仿真中0.6mmTP玻璃表面最小失效強度和應(yīng)變分別為仿真中0.69mmTP玻璃表面最小失效強度和應(yīng)變分別為隨著厚度的減小,表面許用強度中的CT值的影響可能會增大,因而應(yīng)適當(dāng)減小最小失效強度和應(yīng)變判據(jù)值38MPa550fMPa3 .686f%75.0f%98. 0f主要內(nèi)容39 玻璃強度簡介 研究目的和意義 實驗條件和仿真模型 結(jié)果及分析 結(jié)論 參考文獻實驗結(jié)合仿真驗證得出康寧2319玻

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