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界面修正系数MM1M2。计算时可以参照下表:
应力强度因子和应力集中系数的区别
对于裂纹张开为Ⅰ型裂纹的尺寸很大的板,当其中心贯穿裂纹长度为2α,在远处受均匀的拉应力σ作用下时,若板很薄,则为平面应力问题,若板很厚,则为平面应变问题。
裂纹前端存在应力集中,利用弹性力学方法解出(推导过程可参考《弹性力学》吴家龙编著第206页),裂纹顶端附近任一点(极坐标为r,θ)的应力状态以该点处单元体的受力图如下所示:
推导结果为:
又可以写为:
因为σ和α已知,故知应力强度因子KⅠ为定值。而由上式可知σy对裂纹扩展影响最大。故知应力集中系数:
由此我们可以得出如下结论:当构件中存在裂纹时,不能用某点的应力σ大于材料的容许应力σ来判断构件破坏,因为此时裂纹附近的集中应力可以趋于无穷大,尽管实际情况并非如此(因此裂纹尖端存在塑性区)。但我们可以用应力强度因子KⅠ与材料的断裂韧性KⅠc的大小关系来判断裂纹是否扩展。并且我们可以从KⅠ的表达式知道,一旦裂纹扩展,裂纹的扩展便一发不可收拾,直至断裂。
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