第十二讲 表面裂纹

第十二讲表面裂纹上节回顾常见的复合型裂纹，I、II复合型和I、III复合型复合型裂纹要解决的问题复合型裂纹准则最大切向应力准则，应变能密度因子准则（S准则），应变能释放率准则（G准则）复合型断裂的工程经验公式1．拉伸荷载下无限体内埋藏型裂纹的应力强度因子Irwin解（Irwin,1962）图示内埋椭圆片状裂纹，边界方程zzxσσθθrzx2c2a由此导出的应力强度因子为η0：裂纹中心张开位移应力强度因子与裂纹中心张开位移和极角θ相关平面应变条件下应变能与应力强度因子的关系如能确定G，则可求出K设椭圆两轴各缩小一极小量δa、δc，则应变能的改变量δaδaδc收Φ聚：第二类院完全椭圆新积分帅应变能的兼改变量等蜻于外应力女σ亭所作的功笛，则土应力强度患因子和极磨角今θ痕相关，迎θ盐=酸π元/孔2舒，剩K卡达到最大鱼值昂特观例婶1搏：圆片状休裂怪纹陈a=贪c尘，拾Φ岁=苏π成/2谊特乔例馒2判：逆c偿，闪Φ耗1栋穿透裂纹坦解煤2普．拉伸荷回载下半无佩限大体表搬面半椭圆没裂纹的应熄力强度因气子姥1仓）骑Irwi驰n怒假设表面点裂纹果的读K搞与内埋裂双纹踩的酷K赠之比等于搅边裂纹平位板朝的捐K知与中心穿罚透裂纹平办板摧的裤K暮之比。则：塌W胆：板宽民，搅a储：裂纹深英度瞎设披a<<身W貌，炼，律得拼：忠谣，斧Irwi课n待近似解形题式简单，虎结果偏于债安全俭2闹）其它表梦达式徐一般采用较对内埋藏辟型裂纹的俘应力强度躬因子进行叶修正的方赞法巧由于前表利面的引入崭，裂纹尖旱端的约束恭减少沉，碎K灰增大崇M屡f廊：前表面算修正系数保当鹅a/c壁0浑，为单边腐切口构件壶，躲M句f福位＝碗1.1本2篮。奥a/c匙1调，半圆形夫表面裂纹区，杆M妹f页卵＝衬1.脊0杂，因所此兵M呜f买采用线性摸内插值法缘（抢Pari贷san扮dSi亏h唇）纠Koba骨yash蜂ian侄dSh忽ah火烛和沫Mos档s隐则建议野同时采用梅交替迭代疾法逐步求吉解毒a/禽c蜜的关系鼠其它学者仍给出的表禽达式叔Madd限o坚x闭表达式让Scot撞t哥表达式浴考虑了前衰表面修正拼后的应力捧强度因子岸为遵角点处（往θ然=谣0货）的应力欺强度因子铁为赠皆挎稳（醉Scot看t,1寨98苦1状）表3蜻．拉伸荷慢载下有限甜体中表面芬裂纹的应锤力强度因吹子2W2t2c2a为1传）内埋藏度型裂纹2W2t2c2a沃Newm咱ana仁ndR阴aju夕(198灶3讨)双近似表达式暑F混e宴：几何修走正参数承φ显：裂纹角惕（盯phys勇ical堪ang携l坡e雾）禁式中：规煮据（勤a/c柿掏1犁），裳均景（出a/c西>蚂1吊），报疾削（巷a/c兽拣1镰）各鹊滔（么a/c标>克1锁）灭工程近似购计算捉如裂纹尺骄寸远小于御板截面尺闸寸滥，年f途w蔽1胸，椭圆积掉分采用近趁似表达式翻久犯（让a/c舅戏1炮）嗽惠土（尿a/c俭>还1搁）润2溜）半椭圆陶表面裂纹抽与内埋藏觉型裂纹应玉力强度因担子有相同棕的形式卷F尘s丈：表面几们何修正参念数2Wt2Wta2c割a/c束1刺a/c衫>1码4唉．弯曲荷检载下有限巧体中表面墙裂纹应力胳强度因子呆图示具有吼半椭圆表醉面裂纹的蹦有限厚板谢在纯弯下捧的应力强轻度因子捡（共Koba闹yash酬i,1遥97慕1轮）2cWtaθ2cWtaθ互σ顺b鬼：名义弯透曲应力闪M晶tb堡：厚度修违正系数遮与拉伸作随用下应力铁强度因子瞎表达努式相同，怠裂纹最深甘处（芽θ偷=他π谊/伍2御）姓的应力强龄度因子速Koba忘yash泻i君给出垃的息M智tb(设π划/2)收数值计算领结果如右负图足Scot诱t厨（贴198少1怖）的拟合芝结果遇K诚(妖π鸦/2)训：裂纹最弃深处应力墨强度因子漂K营(辞0)搭：角点处圾应力强度哥因子已裂纹最深触处和角点层处的前表石面修正系渠数映5阴．拉弯组涨合荷载下葬的表面裂危纹应力强千度因子多拉弯组合竟时，垂直装于裂纹面狗的正应力催一般为线剧性或近似代线性分布团。线弹性摧情况下拉办弯组合荷久载下的表弃面裂纹应粗力强度因掠子