裂纹扩展准则课件.ppt

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1、裂纹扩展准则脆性断裂的K准则由热力学，稳定状态对应着自由能最小，对含裂纹体，其自由能表面能临界状态这意味着裂纹失稳扩展的条件为平面断裂韧度由（I型）裂纹扩展条件也可表示为平面断裂韧度，为材料常数1）该准则仅适用于脆性材料，对塑性变形较大的金属材料不适用2）实验表明，该准则对I型裂纹沿其初始方向扩展是适用的K准则应用举例对无限大板含中心穿透裂纹的I型问题，即在无穷远处受均匀拉伸应力σ，已知它引起的应力强度因子为，若断裂韧度为KIC，则在保证裂纹不扩展的情况下，最大应力σ是多少？如果保持拉应力大小为σ，则稳定的最大裂纹长度是多少？复合型裂纹扩展准则实际裂纹体往

2、往同时受到I型和II型载荷裂纹什么时候扩展？（扩展条件）裂纹沿什么方向扩展？最大环向应力准则由Erdogan和薛昌明提出（1963年）该准则的基本假设1）裂纹沿最大周向（或环向）应力的方向扩展2）当该方向的环向应力达到临界值时，裂纹失稳扩展确定方向确定开裂条件I、II型复合加载的裂纹尖端应力场由，得几种简单情况纯I型纯II型（KI=0）无限大板中斜裂纹受拉问题2aβσ开裂角开裂条件也叫断裂混合度（modemixity）最大环向应力准则的不足没有区分广义的平面应力和平面应变问题；没有考虑其它应力分量的作用；没有考虑裂尖塑性区的影响由于该准则形式简单，应用比较

3、方便，误差不大，因而得到广泛的应用。应变能密度因子准则由薛昌明提出该准则的基本假设1）裂纹沿应变能密度因子s的极小值方向开裂2)当该方向的应变能密度因子s达到临界值sc时开裂应变能密度应变能密度因子根据假设1），开裂角由下式决定根据假设2），开裂条件为对纯I型裂纹对纯II型裂纹能量释放率准则对I型裂纹，扩展准则推广之裂纹沿延长线方向扩展，故不一定成立新的能量释放率准则，其基本假设为1）裂纹沿着能量释放率最大的方向扩展2）当该方向的能量释放率达到临界值时裂纹扩展