第十一講 復(fù)合型準(zhǔn)則

第十一講復(fù)合型準(zhǔn)則上節(jié)概述裂紋的類型G準(zhǔn)則，K準(zhǔn)則，應(yīng)力強度因子和能量釋放率的關(guān)系裂紋尖端應(yīng)力場、位移場裂紋尖端塑性區(qū)，線彈性斷裂力學(xué)應(yīng)用于小范圍屈服其它裂紋形式的應(yīng)力強度因子實際的裂紋往往是張開型和滑移型（I、II）并存或張開型和撕開型（I、III）并存。Irwin斷裂準(zhǔn)則不能簡單地用于復(fù)合型裂紋問題（Irwin的K準(zhǔn)則理論假定裂紋按原方向開裂）1）I、III型裂紋一般按原方向開裂2）II型裂紋一般不按原方向開裂3）復(fù)合型裂紋一般不按原方向開裂復(fù)合型裂紋要解決的問題1）裂紋沿什么方向開裂2）裂紋在什么條件下開裂1．最大切向應(yīng)力準(zhǔn)則（ErdoganandSih,1963）I、II復(fù)合型裂紋尖端應(yīng)力場yxr2ayxr2a百轉(zhuǎn)化為極養(yǎng)坐標(biāo)形式得：鍬最大切向旨應(yīng)力準(zhǔn)則嚼的基本假等設(shè)σrσrσθσθτrθτrθθrxy乖1閱）裂紋沿擠最大切向宜σrσrσθσθτrθτrθθrxy童2深）此方向免的切向應(yīng)被力達到臨酒界值時裂牲紋擴展成假退設(shè)淡1俊要求開裂世角紗σ勞θ淋滿足，仗該方向上選的切向應(yīng)仰力圍K表θ但：等效應(yīng)砌力強度因館子辜假威設(shè)蠶2貫認(rèn)為切向慈應(yīng)力達到替臨界值割σ館θ躲C情時裂紋失狂穩(wěn)，而臨程界值繞σ影θ彩C商由色I明型條件給私出集將復(fù)合型灶裂紋轉(zhuǎn)化亦為當(dāng)談量鼻I待型裂紋問慎題討論順1諒）廈純閃I個型樂，納K店II圍=勾0膚，簡化激為掏K鐮I喚=K圾IC焰2縫）茫純?nèi)翴據(jù)I其型斷，怖K蝦I工=血0浴，開裂角轎θ廢0譯=-堡70.5蒜0謊，起裂條喊件根與實驗結(jié)焦果基本相踏符勇最大切向枕應(yīng)力準(zhǔn)則哥在和K顧II理較小時與盾實驗結(jié)果搭較為一致楊2翻．無限板忠中斜裂紋輕圖示含穿拐透斜裂紋慕無限大板再，沿裂紋小面，σσyx2aβ川σσyx2aβ辯開裂角疤θ述0待斷裂發(fā)生疲的臨界條障件為扶3理．應(yīng)變能銅密度因子瞎準(zhǔn)則訪（盈Sih,處197健2巧）手應(yīng)變能密后度因子準(zhǔn)三則步（熟S陳準(zhǔn)則）綜代合考慮了仁裂紋尖端柴六個應(yīng)力惠分量（撲σ思x撞，討σ脅y藏，桑σ裁z陰，康τ劉xy峽，部τ鉆xz青，口τ犬yz晨）的作用成而提出的旺裂紋失穩(wěn)繁判據(jù)。應(yīng)力分量肅式中：槍誓元（工i=副I筋，抬I熟I籮，愿II招I音）碰應(yīng)變能密堤度由下式要計算式中：婦斑緞平面應(yīng)力黑，鹽建緞平面應(yīng)變隨S羽準(zhǔn)則的基光本假設(shè)鉆1滅）裂紋片沿斜S稱的極小值外方向擴展，泊可確定開燙裂角挖θ胃0某2丟）標(biāo)S撒min沿達到臨界損值漲S崖C強時裂紋失床穩(wěn)芒屠宇S呢min始=S儲(矛θ珍0拖)=恭S多C渠與儲G城IC蘇、蔽K唯IC寸類似逗，詠S賭C蹄是材料常蓄數(shù)，由此附可建增立稼S餐C媽與桿K戒IC鴿的定量關(guān)聯(lián)系災(zāi)a瘡）框純宿I贏型裂紋圣第一個條劉件得出：利θ賺0沃=0滔第二個條估件得出：戴即：應(yīng)經(jīng)用例S孤準(zhǔn)則時只侵需測扣出鬼K序IC鎮(zhèn)b期）婦純逗I緩I盆型裂紋加第一個條嫂件得出：萍開裂角與午材料常數(shù)接相關(guān)，疊υ圈=1航/薯3廚，爸θ漂0滲=-再83.6餃2議0混第一個條共件得出：σσyx2aβ目得σσyx2aβ斧υ血=1邁/醫(yī)3滑，上K勤IIC鉤=0形.905錦K嘆IC持4茄．無限板淋中斜裂紋得：開裂角：狹由條擦件朗2同可得出臨稍界條件面5甜．應(yīng)變能跳釋放率準(zhǔn)帆則移（滿G篇準(zhǔn)則）假設(shè)：咳1謝）裂紋沿盤應(yīng)變能釋篩放率最大撐的方向擴梁展，獸2猶）裂紋擴五展條件為滔沿此方向桿上的應(yīng)變續(xù)能釋放率罪達到臨界睬值縣極坐標(biāo)形鋤式裂紋尖益端的應(yīng)力蟲（略）和半位移充寨巡（平面應(yīng)頸力）研，神芽郵都（平面應(yīng)潛變）滿僅考慮裂拍紋開始擴房展的瞬間屆，則分支催裂紋尖端估區(qū)域的應(yīng)飽力場近似斯等于原裂苗紋的尖端減應(yīng)力場，供則銅，?。毫鸭y開呀始擴展時蓮分支裂紋繡尖端的應(yīng)榮力強度因督子腰由條混件逢1礦、功2宿可得到開幕裂角和臨超界條件史6伯．復(fù)合型谷斷裂的工您程經(jīng)驗公俘式吹1捕）促K脅I票-K豪II畝復(fù)合型奮由罰圖勞1得實驗結(jié)果壩，采用偏哪于安全的嗓方法得出