第六章 表面裂纹2.ppt

第六章表面裂纹
弯曲载荷下有限体中表面裂纹的K

拉伸载荷下有限体中表面裂纹的 K
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1
拉伸载荷下,无限大体中埋藏椭圆裂纹的K:
4
/
1
2
2
2
2
)
cos
(sin
)
(
q
q
p
s
c
a
k
E
a
K
t
+
=
(6-1)
在短轴方向(=/2) K最大,且:
)
(
k
E
a
t
p
s
)
2
/
(
K
p
=
在长轴方向(=0) K最小,且:
c
a
k
E
a
K
t
)
(
)
0
(
p
s
=
半无限大体中半椭圆表面裂纹的K:
4
/
1
2
2
2
2
)
cos
(sin
)
(
q
q
p
s
c
a
k
E
a
M
K
t
f
+
=
有限体中半椭圆表面裂纹:
)
(
)
,
,
,
(
k
E
a
W
c
t
a
c
a
F
K
t
s
p
s
f
=
2
3. 四分之一椭圆角裂纹
t
W
c
a
应力强度因子为:
(6-15)
)
(
)
,
,
(
k
E
a
t
a
c
a
F
K
t
c
p
s
f
=
适用范围为:
a/c<2, a/t<1, c/W<, 0/2
角裂纹的几何修正函数记作F , 且:
f
f
g
g
t
a
M
t
a
M
M
F
c
2
1
4
3
2
2
1
]
)
(
)
(
[
+
+
=
c
拉伸载荷下有限体中表面裂纹的 K
3
当a/c1时有:
)
/
(
03
.
0
08
.
1
1
c
a
M
-
=
)]
/
(
3
.
0
/[
06
.
1
44
.
0
2
c
a
M
+
+
-
=
15
3
)
/
1
(
8
.
14
)
/
(
25
.
0
5
.
0
c
a
c
a
M
-
+
+
-
=
3
2
1
)
sin
1
](
)
/
(
4
.
0
08
.
0
[
1
f
-
+
+
=
t
a
g
3
2
2
)
cos
1
](
)
/
(
15
.
0
08
.
0
[
1
f
-
+
+
=
t
a
g
当a/c>1时有:
;
a
c
a
c
M
)]
/
(
03
.
0
08
.
1
[
1
-
=
2
2
)
/
(
375
.
0
a
c
M
=
2
3
)
/
(
25
.
0
a
c
M
-
=
3
2
1
)
sin
1
](
)
/
(
4
.
0
08
.
0
[
1
f
-
+
+
=
t
c
g
3
2
2
)
cos
1
](
)
/
(
15
.
0
08
.
0
[
1
f
-
+
+
=
t
c
g
f 和E(k)仍由(6-11)和(6-13)式给出。

4
孔壁裂纹十分常见。图示在孔壁
有二对称半椭圆表面裂纹的K为:

2t
2W
t
2R
c
a
c
上式的适用范围为:a/c2, a/t<1, R/t2
(R+c)/W<, -/2/2;
)
(
)
,
,
,
,
,
(
k
E
a
W
c
W
R
t
R
t
a
c
a
F
K
t
sh
p
s
f
=
(6-15)
孔壁表面裂纹的几何修正函数记作F , 且:
W
sh
f
f
g
g
g
t
a
M
t
a
M
M
F
f
3
2
1
4
3
2
2
1
]
)
(
)
(
[
+
+
=
sh
5
各修正函数为:
î
í
ì
>
£
=
)
1
/
(
)
1
/
(
1
1
c
a
a
c
c
a
M
2
/
3
2
)
(
11
.
0
05
.