断裂面分形对缝端应力位移场的影响

摘要

应用断裂力学计算应力强度因子时首先计算裂缝尖端的应力和位移,而裂缝尖端的应力和位移表达式是将断裂面看成是光滑平面、或将裂缝看成是光滑直线推导出来的.实际上,材料在断裂过程中形成的断裂面通常是非常不规则的,因此,裂缝尖端的真实应力和位移表达式也是不同的.本文针对实际断裂面或裂缝的不规则性,利用Griffith能量平衡原理及分形几何,推导了裂缝尖端实际应力场和位移场的表达式,研究发现,裂缝的分形性减小了裂缝尖端应力的奇异性.