请问断裂力学中，应力强度因子怎么定义的？

linda

rt

[ 本帖最后由 zhpurple 于 2006-11-22 19:42 编辑 ]

vibration

几种常见裂纹的应力强度因子
　

断裂判据K=K1c建立之后，要确定零构件所允许的工作应力和裂纹尺寸，必须从力学上计算应力强度因子和实验上测定材料的断裂韧性。因为应力强度因子值除与工作应力有关外，还与裂纹的形状和位置有关。一般地说，应力强度因子K1可表达为K1=Yσ(a)1/2,是式中Y为裂纹形状和位置的函数。

　　

(1)对无限大平板中心有穿透裂纹，如图3-4(a)，


　　

(2)对无限大平板，板的一侧有单边裂纹，如图3-4(b)，


　　

(3)对有限宽平板，中心有穿透裂纹，如图3-4(c)，
Y是2a/w的函数，可由图中实线所示查出。

　

　　

(4)对有限宽平板，板的两侧有双边裂纹，如图3-4(c)，其K1的表达式，Y也是2a/w的函数，但由图中虚线所查出。


　　

(5)对有限宽平板，板的一侧有单边裂纹，如图3-4(f)，，Y也是a/w的函数，其函数曲线可按图3-4(f)查找。


　　

(6)对圆柱形试样上有环形裂纹，如图3-4(d),试样外径为D,d为试样净截面直径，D-d/2为缺口和引发的疲劳裂纹长度。
,Y为D/d的函数，已作出图解，可由图3-4(d)查出。应该指出，圆柱试样带环形裂纹，在裂纹尖端附近存在三向应力，不存在无应力的自由表面。即使试样尺寸较小，也能满足平面应变条件，因此可用这种试样，测定材料的断裂韧性。

　　

(7)对三点弯曲试样，在缺口尖端引发疲劳裂纹，如图3-4(e),,Y是a/w的函数，可由图中所示的曲线查出。用三点弯曲试样是测定材料断裂韧性的简便方法。

　　

(8)对无限大体内的椭圆形裂纹，如图3-4(h)和图3-4(j)中所示。椭圆上任一点P的位置由角而定，椭圆的长半轴为c，短半轴为a，KP的表达式为

式中之Q为裂纹形状系数，取决于a/2c及σ/σys，可由图3-4(h)中查出。椭圆裂纹上各处的应力强度因子是不同的，在短半轴上最大，在长半轴上最小。圆形裂纹是椭圆裂纹的特殊情况，这时，，。

　　

(9)当板厚为无限大，表面有半椭圆的裂纹时，也如图3-4(h),实际上这是工程结构件最常见的缺陷形式，例如压力容器与管道，其脆性破坏大多是从表面缺陷处开始的。但表面裂纹与穿透裂纹不同，它是一个三维

vibration

这个应该概括的很全了

dongpeng14500

请问半刚性沥青道路反射裂缝属于那种

hanweiup

请问油管管道的贯穿裂纹属于哪种裂纹？

zsq-w

vibration太强大了。请问有没有适合复合材料的应力强度因子？比如CRFP

范学领

油管管道中的纵向（垂直于管道环向界面方向）裂纹在管道内压力作用下的开裂属于张开型（I型）裂纹；
油管管道上贯穿管壁的环向裂纹在扭转力作用下的开裂属于滑开型（II型）裂纹。

范学领

应力强度因子对线弹性断裂非常有效，但需要清晰定义裂纹尖端。而对于复合材料而言（常表现为层间开裂delamination），通常很难清晰定义裂纹的尖端。因此，在复合材料分层问题研究中，通常采用应变能释放率作为评价参数。线弹性时，可采用虚裂纹闭合法等求解，弹塑性时可采用J积分等求解。