裂尖曲率对裂纹前缘塑性区的影响

摘要

考虑尖端为圆弧形的钝头裂纹模型 ,在外围取线弹性无裂纹体的解 ,应用线场分析方法 ,形成一套估计钝头裂纹前缘塑性区尺寸的方法。对含径向裂纹和圆弧形裂尖的圆盘受均匀张力作用情况 ,给出了塑性区的裂纹前缘尺寸与裂纹尖端曲率的关系。得到的结论是 ,塑性区的裂纹前缘尺寸与裂纹尖端曲率有关 ;对于给定的塑性区的裂纹前缘尺寸 ,载荷反比于外缘尺寸的平方。前一结论说明了塑性区的裂前尺寸作为裂纹失稳扩展判断的局限性 ;后一结论说明了裂纹体强度失效的尺寸效应规律 :抗断强度与总体线尺寸的平方成反比。