广义平均形状改变能密度断裂准则及应用

摘要：

基于形状改变能为材料起裂扩展控制参量的物理事实及裂纹尖端断裂控制区能量平均概念,提出了计及裂纹尖端应力场特征级数展开奇异项和常数项的广义平均形状改变能密度(GADSED)准则,建立了 Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ混合型裂纹断裂判据计算式,为工程结构疲劳断裂评估提供了新选择.基于提出的GADSED准则,系统分析了T应力对裂纹断裂判据的影响,结果表明:当参数|Bα|数值相同时:负值T应力的Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹更易起裂扩展,正值T应力的KⅠf值高于负值T应力的KⅠf值,正负T应力的KⅡf值相同;T应力在区间0＜Bα＜0.45时增大了KⅠf值(3％以内),T应力降低了KⅡf值.根据GADSED准则完成了双轴疲劳载荷平板表面Ⅰ型裂纹扩展寿命预报,结果表明:基于GADSED准则的裂纹扩展寿命预报值约为传统方法预报值的40.7％,可为工程实际评估提供借鉴.

关键词：T应力、平均形状改变能、断裂准则、混合型裂纹

所属期刊栏目：42

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：海军装备预研项目3020503010101

在线出版日期：2021-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：178-186