断裂韧性计算公式 (断裂韧性计算公式JIS)

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• 断裂韧性计算公式？
• 什么是应力强度因子？

断裂韧性计算公式？

以下罗列几种常常出现的公式：1、K-1c公式：用于计算裂纹裁减速率恒定的状况下，断裂韧性（KIC）和应力强度因子（K）之间的相关。

公式为：K = Yσ√πa，其中，Y为几何因子，σ为应力，a为裂纹长度。

2、塑性区域裁减形式：用于计算在裂纹裁减环节中，裂纹尖端处产生的少量塑性变形，从而使临界应力始终降低的状况。

公式为：KIC（δ) = KIC(0) + δ√a，其中，KIC(δ)示意裂纹长度为δ时的断裂韧性，KIC(0)示意裂纹长度为0时的断裂韧性，a示意裂纹长度，δ为一个常数。

3、最小应力强度因子（Jc）：用于计算在应力强度因子恒定的状况下，临界应力的值。

公式为：Jc = σf√πa，其中，σf为临界应力，a为裂纹长度。

什么是应力强度因子？

应力强度因子计算公式如下：

其中，K1和K2区分为两个独自裂纹的应力强度因子，由斯蒂芬-麦克唐纳公式计算:

K1 = o√ ( T a1) f1( β 1)K2 = o√ ( T a2) f2(β 2)

其中，al和 a2区分为两个裂纹尖端的半径，(为应力，f1和f2区分是与裂纹起始角无关的无穷纲函数，β1和β2为裂纹起始角度。

反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。

它和裂纹尺寸、构件几何特色以及载荷无关。

应力在裂纹尖端有奇同性，而应力强度因子在裂纹尖端为有限值。

量纲：[应力][长度]^(1/2) 。

罕用单位：MPa·√m。

学术文献解释：

1、KⅠ为Ⅰ型裂纹尖端应力强度因子简称为应力强度因子.船底板的裂纹属外表裂纹形态可按半椭圆片状外表裂纹来解决。

2、应力强度因子的定义是：K=limx→a+2π(x-a)σxy(x,0)(23)，这里的上标示意型Griffith裂纹，由式(14)，有K=τπa(24)其中，a为裂纹半长。

3、KⅠ越大，该点的应力也越大,因此KⅠ是表征弹性体裂纹尖端区域应力场强弱水平的参量,称为应力强度因子，下标Ⅰ示意“Ⅰ”型裂纹。

试验标明：当应力强度因子KⅠ到达一个临界值时，裂纹就失稳裁减然后造成断裂。

4、σπa称为应力强度因子，并记为KIC，KIC称为断裂韧性。

5、称为应力强度因子，其量纲为[力]X[I长度]，戊应力强度因子K，与应变监禁率G的相关为一帚，E’=:=F舞(平面应变)，E’一E(平面应力)从上式的Kt与G。