准脆性材料中椭圆形微裂纹的生长与演化

doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.02.007

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摘要微裂纹的生长与演化是导致准脆性材料损伤及破坏的本质,本工作对承载过程中准脆性材料内部的椭圆形微裂纹的生长与演化规律进行研究。采用复势函数求解受远场载荷作用下代表性单元中椭圆形微裂纹的变形,讨论了椭圆形微裂纹初始取向的变化对微裂纹尺寸增长的影响,并结合微裂纹扩展准则推导出损伤开始时的临界应力条件。基于翼型裂纹扩展过程的能量守恒关系,建立了损伤阶段的本构关系。

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关键词 ：微裂纹, 损伤, 演化

Abstract：Growth and evolution of micro-cracks are the mechanism of damage and failure for quasi-brittle materials. The principle for growth and evolution of micro-cracks in quasic-brittle material subjected to loading is studied. The analytical solution is given for the growth of elliptical micro-cracks in elastic deformation stage by the method of complex potential functions. The critical stress condition for the starting damage is derived based on micro-crack growth criterion. The constitutive relation is developed based on the conservation of energy during the wing-crack propagating.

Key words： micro-crack damage evolution

收稿日期: 2012-04-13 出版日期: 2013-02-20

中图分类号:

O347.1

基金资助:

国家自然科学基金资助项目(11172045)

通讯作者: 任会兰(1973—),女,副教授,主要从事冲击载荷下材料的力学特性和本构模型,联系地址:北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室(100081),E-mail:huilanren@bit.edu.cn E-mail: huilanren@bit.edu.cn

作者简介: 方敏杰(1984—),男,博士研究生,主要从事冲击载荷下材料的力学特性和本构模型,联系地址:北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室(100081),E-mail:fangmj@bit.edu.cn

引用本文:

方敏杰, 任会兰, 宁建国. 准脆性材料中椭圆形微裂纹的生长与演化[J]. 材料工程, 2013, (2): 35-39.
FANG Min-jie, REN Hui-lan, NING Jian-guo. The Growth and Evolution of Elliptical Micro-cracks in Quasi-brittle Materials. Journal of Materials Engineering, 2013, (2): 35-39.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.3969/j.issn.1001-4381.2013.02.007 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2013/V/I2/35

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