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《裂纹尖端塑性区修正公式改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、,!∀#∃%,灿轻合金加工技术裂纹尖端塑性区修正公式的改进’’,“甘卫平王慧敏韩德光&#∃中南大学材料科学与工程系,湖南长沙∋()∗∃哈尔滨东振铝业有限公司,黑龙江哈尔滨+,−,,摘要.讨论了在小范围屈服条件下裂纹尖端塑性区的修正指出了/0功0经典模型的不足并对其进行了改进给出了考。虑材料强化效应并采用裂纹尖端应力场精确解后的裂尖塑性区大小计算公式通过改进后的结果与/0葫经典模型结,八。果的比较表明本工作使」访0模型更为合理和准确关键词.塑性区修正∗/0功0模型∗硬化效应∗裂尖应力场15中图分类号.0)∃2#
2、二34##)+)文献标识码.6文章编号.&7−8一8)又&7−−一∀巧一以/9:1∀;<9<0=∀>?∀11<<=≅;<Α∀19Β#Χ∀>:#ΧΔ=≅<Ε∀0<6Φ<ΧΓ∀>?1Χ<Η3/:<’,‘∃∀6Ιϑ≅一Κ≅026Ι∀ΛΒ≅一9≅0Λ衣ΙΜ<一2ΒΧ02Εϑ∃,,&Μ<:Χ1=9<0=∀>ΝΧ=<1≅Χ#ΔΟΠ≅<0<<Χ0ΓΘ02≅0<1≅02∀>?<0=1Χ#Ο∀Β=ΦΡ川;<1Δ≅=Σ?ΦΧ02ΔΦΧ∋#&−()?Φ≅0Χ∗∃,,ΛΧ1Τ≅0Μ∀02一ΠΦ≅06#≅0≅Β9?∀1:∀1ΧΓ∀09≅=
3、<ΓΛΧ1Τ≅0+?Φ≅Β9Υ≅&−,0Χ−ΔΧ<∃6Τ=1=.3Φ<Π∀11<<=≅∀0∀>:#ΧΔ=≅<ς∀0<ΧΦ<ΧΓ∀><1ΧΠΗ=≅:≅0=Φ<<ΧΔ<∀>Δ9Χ##Δ<Χ#<Σ≅<#Γ≅02+Γ≅ΔΠΒΔΔ<Γ3Φ<Γ<>≅Π≅<0<≅<Δ∀>/1ϑ≅0<#ΧΔΔ≅<Χ#9∀Γ<#Χ1<:∀≅0=<Γ∀Β=Χ0ΓΧ0≅9:1∀;<9<0=+ΔΒ22<Δ=<Γ∃ΩΧΔ<Γ∀0=Φ<<ΞΨ,Χ<=Δ∀#Β=≅∀0∀>Δ=1<ΔΔ>≅<#ΓΧΦ<ΧΓ∀><1Χ<Η=≅:Χ0ΓΦΧ1Γ<0≅02∀>9Χ=<1≅Χ#Δ
4、=Φ<≅9:1∀;<Γ>∀Β#Χ∀>:#ΧΔ=≅<19ς∀0<Δ≅ς<+:1<Δ<0=<Γ3Φ<<∀9:Χ1≅Δ∀0Τ<=ϑ<<01<ΔΒ#=Δ∀>=Φ<≅9:1∀;<Γ>∀19Β#ΧΧ0Γ=Φ∀Δ<∀>/1ϑ≅09∀Γ<#≅0Γ≅<Χ=<Δ=ΦΧ==Φ<≅9:1∀;<Γ>∀19Β#Χ+9∀1<1<ΧΔ∀0ΧΤ#<Χ0ΓΧ<<Β1Χ=<=ΦΧ0/1ϑ≅0<#ΧΔΔ≅<Χ#9∀Γ<#∃Ζ<Σϑ∀1ΓΔ.<∀11<<=≅∀0∀>:#ΧΔ=≅<ς∀0<∗/1ϑ≅09∀Γ<#.ΦΧ1Γ<0≅02<><<=∗Δ=1<ΔΔ>≅<#ΓΧΦ<
5、ΧΓ∀><1ΧΠΗ=≅:。,孙俪模型更断裂力学是一门以裂纹体为研究对象的学科场的精确解时所应作的塑性区修正使在实际金属材料中,裂纹前端总是存在一个或大或为合理和趋于准确∃小的塑性区,它对裂纹的萌生、、扩展直至失稳起着#10,,对ϑ≅模型改进的方案决定作用【”因此裂尖塑性区在断裂力学研究中具。,Κ囚/0,有重要意义对于准脆断情况下的小范围屈服即裂按#模型对于具有长ΕΧ的/型&张开型−尖塑性区尺寸与裂纹长度及某个特征尺寸&如韧带穿透裂纹的无限大平板,在出现塑性变形以前,即线,,,尺寸−相比为很小时塑性区被周围广大的弹性区包弹性阶段
6、在裂纹前端二]的平面内法向应力Χ;,,,围在对塑性区的影响作某些修正后⊥)∴线弹性断裂力分布规律为Ψ一学理论和方法仍可适用。。#__茎二⎯卫丈亚,0功在有关塑性区修正的各种模型中/0经典模丫厄五于了厄石,,。,型/Ε[由于简单所以此由图中的虚线厂刀Μ表示此曲线下的面积为Α⎯且对塑性区修正有一定效果【’一,模型关于塑性区修正的观点和结果被广泛采用∴∀。Σ&Ξ−Γβ·当材料在裂纹前端局部范围达至。有效屈0,但是/阴所提出的修正是把材料作为无硬化的理αΔ,想塑性体来处理,而且把仅适用于裂纹端部微小区服应力丐后附近区域中叮&Ξ−的
7、变化曲线由图,,Ξ中的实线6Ω?Θ表示此曲线下的面积为凡⎯域的应力场近似公式应用于整个轴上使修正后∃··。沿裂纹平面上的内力不与外力平衡基于这些不ΣΓ二&Ξ−足,本文提出了考虑材料硬化和采用裂纹尖端应力α收稿日期.一一%.,,,∃作者简介甘卫平&%+一−男湖南长沙人教授主要从事铝合金方面的研究轻合金加工技术,!∀#∃%,掩,还需进一步指出的是/0访0模型进行塑性区修,正采用的式&−是由Χ,一Δ0),‘5‘Δ≅0)(∴一‘Π∀Δχδ普各Ψ,二Ψφ〕需∴。,,1,.1丈取⎯]而得式&8−是用线弹性力学的
8、方法得出的.4裂纹尖端附近区域内任一点Σ方向上的应力分量。ε因∗为在对应力应变场进行分析时略去了的高次,,1图】Φ的经典模型项所以式&8−仅适用于裂纹顶端很小的范围即在,远比裂纹长度Χ为小的范围内式&8−才是较好的,∃∗,近似表。一。依据单位厚度含裂纹平板在外力作用下发生达
