断裂力学的关键参数应力强度因子
小刘LZP0807原文材料或构件中存在宏观裂纹，这些裂纹产生的原因一般为如下几个方面：
应力强度因子是表征材料断裂的重要参量，是表征外力作用下弹性物体裂纹尖端附近应力场强度的一个参量。
1957年欧文Irwi
GR建立了以应力强度因子为参量的裂纹扩展准则应力强度因子准则从而成功地解释了低应力脆断事故。
应力强度因子的概念：应力强度因子是断裂力学在研究应力作用下考虑应力和裂纹尺寸这两个因素对裂纹扩展影响而引入的新参数，记为K，它反映了裂纹顶端附近应力强弱程度。对于普通的构件，一般形状的裂纹应力强度因子属于KⅠ型。应力强度因子与作用在构件裂纹顶端处的名义应力σ及裂纹尺寸α之间存在如下的普遍关系。上式中的Y为表征含裂纹构件几何形状的一个无因次系数。应力强度因子的分类：对于不同的裂纹扩展类型有不同的应力强度因子。可以用下图表示：
K1K2K3分别对应于张开型滑开型和撕开型裂纹的应力强度因子。
f张开型Ⅰ型裂纹应力强度因子KⅠ是线弹性断裂力学中一个重要断裂参量设外载和结构均以裂纹2a为对称。工程上Ⅰ型裂纹出现的最多，最危险，研究最深入。是低应力脆断的主要原因。
应力强度因子的应用：由张开型的应力强度因子表达式可以看出，KⅠ仅由裂纹长度和名义应力确定。若已知裂纹长度和名义应力，则KⅠ为定值，并确定了裂纹能否扩展。由此，我们可以用KⅠ来建立某个条件并判断构件的裂纹是否扩展。
比如，某一有一个2α长度的穿透裂纹的平板，在均匀拉应力作用下，KⅠ值随外应力增大。当外应力σ增大到一定程度时，裂纹达到失稳状态，此时，即使外力不再增加，裂纹也会迅速扩展，直到断裂。这说明此时材料已达到KⅠ的极值。这个极值称为材料的断裂韧性，记为KⅠc。可见，KⅠc表示的是材料的一种力学性能，它与试件的几何形状、受力情况、试验环境以及加载方式等有关，其值可以用试验测定。
显而易见，带裂纹的零部件产生脆断的临界条件为：
上式称为脆性断裂判断式，即说明当带张开型裂纹的机械零件的应力强度，因子KⅠ达到断裂韧性KⅠc时，零件即断裂。
应力强度因子的计算：无限宽板有一长为2α的穿透直裂纹，在裂纹远处受均匀拉应力σ的作用，可由线弹性断裂力学理论推导出其应力强度因子的计算公式为：
有限宽板的裂纹顶端应力强度因子进行前、后自由界面的修正后，其计算公式为：
式中：M1前自由界面修正系数；M2后自由界面修正系数。
f总的自由r