T应力对扩展裂纹尖端塑性区域形状的影响

摘要：

根据Williams级数解,裂纹尖端应力场由Ⅰ-Ⅱ复合型应力强度因子及T应力共同控制.将裂纹尖端应力分量代入Von Mises屈服准则,建立裂纹尖端塑性扩展区模型.基于该模型获得了在不同Ⅰ-Ⅱ复合比断裂情况下裂纹尖端塑性扩展区形状随T应力的变化规律,并对Ⅰ型和Ⅱ型断裂在复合型裂纹断裂所占的比例、T应力大小及泊松比对塑性区域形状的影响进行了讨论.研究结果表明:正的T应力引起裂纹断裂角θo减小,加剧裂纹扩展;负的T应力导致裂纹断裂角θ0增大,并抑制裂纹扩展;T应力为0或纯Ⅰ型裂纹尖端塑性区存在对称轴,存在T应力后,塑性区域呈不对称分布,T应力绝对值越大,塑性区域面积越大,T应力对裂纹尖端塑性区形状及尺寸大小均有很大影响.此外,不同Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,塑性区域面积均随泊松比的增大而减小.塑性区变化的观测结果对进一步分析加载条件下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹工程结构缺陷的疲劳和断裂具有重要意义.

关键词：裂纹尖端塑性区、复合型断裂、T应力、应力强度因子、泊松比

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分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：青海东部地区公路泥石流特征及快速抢修技术研究项目2018-ZJ-733

在线出版日期：2021-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：65-71