彈塑性斷裂力學是斷裂力學的一個新分支，它用彈性力學和塑性力學的理論研究變形體中裂紋的擴展規律。彈塑性斷裂力學在焊接結構的缺陷評定、核電工程的安全性評定、壓力容器的斷裂控制以及結構物的低周疲勞和蠕變斷裂的研究等方面起著重要的作用。
基本介紹
- 中文名：彈塑性斷裂力學
- 外文名：Elastic-plastic fracture mechanics
正文,
正文
斷裂力學的一個新分支，它用彈性力學和塑性力學的理論研究變形體中裂紋的擴展規律。彈塑性斷裂力學在焊接結構的缺陷評定、核電工程的安全性評定、壓力容器的斷裂控制以及結構物的低周疲勞和蠕變斷裂的研究等方面起著重要的作用。
20世紀中葉，由於韌性材料的廣泛套用，原有的線彈性斷裂力學已不能用來描述裂紋體內出現較大塑性區時裂紋的擴展規律，彈塑性斷裂力學就是在此背景下發展起來的。60年代初，美國的G.R.歐文對線彈性斷裂力學作了塑性修正，把它推廣套用於彈塑性裂紋體，並在小範圍屈服的條件下得到較好的結果。隨後,英國的A.A.韋爾斯提出了在大範圍屈服以至全面屈服條件下的裂紋張開位移理論(見COD法)。 該理論用裂紋頂端的張開位移δ為控制參量來表示韌性斷裂過程的特徵，並以δ達到裂紋頂端張開位移的臨界值δc為斷裂準則進行斷裂分析。韋爾斯的研究結果在某些缺陷評定標準中得到採用。1968年美國的J.R.賴斯提出了J 積分。同年,J.W.哈欽森、J.R.賴斯和G.F.羅森格林用塑性全量理論分析了裂紋體在張開型斷裂（見斷裂力學）情況下裂紋頂端起裂前的應力場和應變場，並指出，在一定條件下，彈塑性體的裂紋頂端附近存在稱為HRR奇異場的應力應變場,而J積分正是表征該奇異應力應變場強度的主導參量。近年來以J積分為特徵參量的彈塑性斷裂力學的工程方法得到了發展。
目前，彈塑性斷裂力學的研究內容主要有：①確定表示韌性斷裂過程中裂紋頂端場及其特徵的控制參量；②發展確定裂紋擴展阻力特徵的實驗技術；③尋求彈塑性斷裂準則。彈塑性斷裂力學雖取得了一定的進展，但其理論迄今仍不成熟。
20世紀中葉，由於韌性材料的廣泛套用，原有的線彈性斷裂力學已不能用來描述裂紋體內出現較大塑性區時裂紋的擴展規律，彈塑性斷裂力學就是在此背景下發展起來的。60年代初，美國的G.R.歐文對線彈性斷裂力學作了塑性修正，把它推廣套用於彈塑性裂紋體，並在小範圍屈服的條件下得到較好的結果。隨後,英國的A.A.韋爾斯提出了在大範圍屈服以至全面屈服條件下的裂紋張開位移理論(見COD法)。 該理論用裂紋頂端的張開位移δ為控制參量來表示韌性斷裂過程的特徵，並以δ達到裂紋頂端張開位移的臨界值δc為斷裂準則進行斷裂分析。韋爾斯的研究結果在某些缺陷評定標準中得到採用。1968年美國的J.R.賴斯提出了J 積分。同年,J.W.哈欽森、J.R.賴斯和G.F.羅森格林用塑性全量理論分析了裂紋體在張開型斷裂（見斷裂力學）情況下裂紋頂端起裂前的應力場和應變場，並指出，在一定條件下，彈塑性體的裂紋頂端附近存在稱為HRR奇異場的應力應變場,而J積分正是表征該奇異應力應變場強度的主導參量。近年來以J積分為特徵參量的彈塑性斷裂力學的工程方法得到了發展。
目前，彈塑性斷裂力學的研究內容主要有：①確定表示韌性斷裂過程中裂紋頂端場及其特徵的控制參量；②發展確定裂紋擴展阻力特徵的實驗技術；③尋求彈塑性斷裂準則。彈塑性斷裂力學雖取得了一定的進展，但其理論迄今仍不成熟。
