T应力对脆性材料初始裂纹起裂角影响研究

摘要：

为检验和提高MTS准则对线弹性材料复合型裂纹扩展预测的精确性,考虑了T应力在脆性断裂中的作用,建立了广义MTS准则.该准则描述了变量I型和Ⅱ型断裂应力强度因子、断裂韧性KI和KⅡ 、平行裂纹的应力分量T应力以及临界裂纹扩展区半径对裂纹扩展的影响,对裂纹尖端应力分布的描述更加精确.研究结果表明:考虑T应力后,初始起裂角随裂纹倾角增大呈现先增大后减小的趋势;相比于GMTS准则预测结果,在β>45°时MTS准则预测起裂角偏大,且起裂角对T应力变化更加敏感;而在β>45°时预测结果受T应力变化影响均偏小;对于复合型裂纹,由GMTS准则计算得到的断裂角与传统MTS计算得到的结果区别很大.脆性材料裂纹扩展受到裂纹尖端奇异应力K及常数项T应力的共同控制,通过考虑裂纹尖端Williams级数解高阶项的影响提高了对裂尖应力分布的描述精度.

关键词：最大周向应力准则、复合型裂纹、T应力、断裂韧性、裂纹扩展

所属期刊栏目：50

分类号：P642(水文地质学与工程地质学)

资助基金：中国石油集团长城钻探工程有限公司科技项目"井下随钻工程参数测量仪研制与应用"2017B01

在线出版日期：2019-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：155-159