發(fā)布時(shí)間：2021-07-06 19:47

　　根據(jù)Williams級(jí)數(shù)解,裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)由Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型應(yīng)力強(qiáng)度因子及T應(yīng)力共同控制。將裂紋尖端應(yīng)力分量代入Von Mises屈服準(zhǔn)則,建立裂紋尖端塑性擴(kuò)展區(qū)模型�；谠撃Ｐ瞳@得了在不同Ⅰ-Ⅱ復(fù)合比斷裂情況下裂紋尖端塑性擴(kuò)展區(qū)形狀隨T應(yīng)力的變化規(guī)律,并對(duì)Ⅰ型和Ⅱ型斷裂在復(fù)合型裂紋斷裂所占的比例、T應(yīng)力大小及泊松比對(duì)塑性區(qū)域形狀的影響進(jìn)行了討論。研究結(jié)果表明:正的T應(yīng)力引起裂紋斷裂角θ₀減小,加劇裂紋擴(kuò)展;負(fù)的T應(yīng)力導(dǎo)致裂紋斷裂角θ₀增大,并抑制裂紋擴(kuò)展;T應(yīng)力為0或純Ⅰ型裂紋尖端塑性區(qū)存在對(duì)稱軸,存在T應(yīng)力后,塑性區(qū)域呈不對(duì)稱分布,T應(yīng)力絕對(duì)值越大,塑性區(qū)域面積越大,T應(yīng)力對(duì)裂紋尖端塑性區(qū)形狀及尺寸大小均有很大影響。此外,不同Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋,塑性區(qū)域面積均隨泊松比的增大而減小。塑性區(qū)變化的觀測(cè)結(jié)果對(duì)進(jìn)一步分析加載條件下Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋工程結(jié)構(gòu)缺陷的疲勞和斷裂具有重要意義。 

【文章來源】：西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,35(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

裂紋尖端應(yīng)力張量

當(dāng)Me=1時(shí),表示裂紋發(fā)生純Ⅰ型斷裂;當(dāng)Me=0時(shí),裂紋發(fā)生純Ⅱ型斷裂;當(dāng)0<Me<1時(shí),裂紋發(fā)生Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂。T/σt表示無量綱的T應(yīng)力,T/σt的賦值即表示T應(yīng)力的大小。根據(jù)式(5)、式(7)可得不同Ⅰ-Ⅱ復(fù)合比裂紋斷裂角在不同T應(yīng)力情況下的變化規(guī)律,如圖2所示;根據(jù)式(5)—式(7)可得斷裂強(qiáng)度在應(yīng)力強(qiáng)度因子KⅠ/ KIC–KⅡ/KIC內(nèi)的分布規(guī)律,如圖3所示。圖3 不同Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子

圖2 不同Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋斷裂角隨T應(yīng)力變化規(guī)律可見T應(yīng)力對(duì)裂紋斷裂角及斷裂強(qiáng)度均有很大影響。T/σt=0表示不考慮T應(yīng)力的傳統(tǒng)MTS準(zhǔn)則得到的裂紋斷裂角及斷裂強(qiáng)度預(yù)測(cè)結(jié)果。由圖2可知,當(dāng)T應(yīng)力為負(fù)值時(shí),與傳統(tǒng)準(zhǔn)則預(yù)測(cè)結(jié)果相比斷裂角θ0偏小;當(dāng)T應(yīng)力為正值時(shí),與傳統(tǒng)準(zhǔn)則預(yù)測(cè)結(jié)果相比斷裂角θ0偏大。對(duì)于純Ⅰ型斷裂,當(dāng)T/σt ≤0.375時(shí),裂紋斷裂角為0°,即T應(yīng)力對(duì)裂紋斷裂角沒有影響;當(dāng)T/σt>0.375時(shí),裂紋斷裂角不再為0°,即裂紋擴(kuò)展方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)Me=0,即發(fā)生純Ⅱ型斷裂時(shí),傳統(tǒng)MTS準(zhǔn)則預(yù)測(cè)裂紋斷裂角θ0為70°,正的T應(yīng)力使其增大,負(fù)的T應(yīng)力使其減小。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3268862