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应力场强度分析与断裂韧性



  应力场强度分析与断裂韧性
  
  为了对裂纹尖端应力进行分析,定义了三种基本应力场,每一种应力场都与裂纹变形的特殊方式有关。
  
  1、裂纹张开型,这时裂纹的两个表面直接分离,
  
  2、边缘滑开型或正向滑开型。它表现为裂纹的两个表面沿垂直于裂纹前缘方向相互滑移。
  
  3、是侧向滑开型或撕开型,亦称平行剪切型,它们的特征是两个裂纹表面在平行于裂纹前缘的方向上相互滑移。
  
  将这三种基本型式叠加,就可以完整地描述局部裂纹尖端变形和应力场的最一般的三维情况。三种基本型中最危险也是较常见的是张开型裂纹。
  
  断裂力学分析是以线弹性理论为基础的,只适用于纯线弹性裂纹体,但大多数金属材料都会由于应力集中而在裂纹尖端形成一定的塑性变形区。若这个塑性区的尺寸比裂纹长差一个数量级称为小范围屈服问题,工程中一般仍用线弹性理论计算应力强度因子,但应考虑塑性区的影响,对应力强度因子进行必要的修正,修正后仍奇用线弹性断裂力学理论进行计算,修正方法有多种,最常用的是等效模型法。

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