【摘要】：對于大多數(shù)金屬材料,裂紋尖端附近總是存在著塑性區(qū),塑性區(qū)的形狀和尺寸對材料的斷裂行為產(chǎn)生重要的影響。塑性區(qū)的增韌作用表明塑性區(qū)越大,材料的韌性越高。經(jīng)典的Irwin模型假設(shè)塑性區(qū)外奇異應(yīng)力場分布是彈性解的平移,將塑性區(qū)的一部分加上原有裂紋視為等效裂紋。這樣得到的等效應(yīng)力強度因子總是大于相應(yīng)的線彈性解的應(yīng)力強度因子,這與塑性區(qū)的增韌作用相悖。另外,Irwin模型只適合理想彈塑性材料,而對于Ramberg-Osgood形冪硬化材料,裂尖塑性區(qū)尺寸以及塑性區(qū)外應(yīng)力分布受到冪硬化指數(shù)極大的影響,且塑性區(qū)內(nèi)應(yīng)力分布和理想彈塑性材料完全不同,鑒于此我們對Irwin模型進行改進�？紤]到塑性區(qū)對塑性區(qū)外應(yīng)力分布產(chǎn)生極大影響,我們認(rèn)為塑性區(qū)外應(yīng)力分布和線彈性解完全不同。為了考察塑性區(qū)對裂紋尖端附近應(yīng)力分布的影響,本文提出在塑性影響區(qū)內(nèi),裂紋延長線上奇異應(yīng)力分布與線彈性奇異應(yīng)力場靜力等效的原則。在此基礎(chǔ)上分別建立了適用于理想彈塑性材料和Ramberg-Osgood冪硬化材料的改進的Irwin模型,分別推導(dǎo)出了衡量塑性區(qū)屏蔽效應(yīng)的顯式表達式,定量地解釋了塑性區(qū)的屏蔽效應(yīng)。根據(jù)改進的Irwin模型研究了小范圍屈服條件下無限大板中心裂紋和單邊裂紋裂紋尖端塑性區(qū)對裂尖應(yīng)力強度因子的影響,本文結(jié)果與基于相變增韌理論的方法得到的結(jié)果在趨勢上一致。
【圖文】：

圖 2-1 裂紋尖端應(yīng)力場全場解復(fù)變函數(shù)解法示意圖Fig.2-1 Schematic diagram of the complex variable function method of near crack-tip stressfield complete solution圖 2-1 表示裂紋尖端應(yīng)力場復(fù)變函數(shù)解法示意圖，由復(fù)變函數(shù)基礎(chǔ)知識得1212iiiz rez a r ez a r e (2-49)Westergaard 應(yīng)力函數(shù)可表示為 1 2 1 22 21 21 1cos sin2 2 2 2Iz rZ z iz ar r (2-50)則，，

圖 2-2 裂紋尖端應(yīng)力場近似解復(fù)變函數(shù)解法示意圖Fig.2-2 Schematic diagram of the complex variable function method of near crack-tip stressfield approximate solution在裂紋尖端附近，當(dāng)r a時，式子(2-55)可近似寫為 1 1cos sin2 22 2 22Iia aZ z iraer (2-56) 2 23 2 3 2 3 22 23 3cos sin(2 ) 2 22 2Ii i ia a aZ z irr e are are (2-57) 1Re cos22 2Im sin22IIaZ zraZ zr (2-58)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG111.91;O346.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 陳景杰;李玉剛;黃一;;硬化材料裂尖塑性區(qū)尺寸簡便計算方法研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年12期

2 謝翔;張永強;;平面遠(yuǎn)場受拉孔洞塑性區(qū)半徑應(yīng)變梯度解[J];力學(xué)季刊;2012年04期

3 滕項銘;馮淼林;;裂紋尖端疲勞塑性區(qū)研究[J];力學(xué)季刊;2011年03期

4 王維娟,趙乃

本文編號：2642151