次表面偏折裂纹尖端力学行为的分布位错理论分析

作者：张雪朋; 李文俊; 李楠; 江晓禹^*

来源：表面技术, 2021, 50(12): 149-158.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.12.015

• 扩展方向
• 偏折裂纹
• 分布位错
• 应力强度因子
• 偏折角

目的在复杂载荷作用下,采用理论方法求解半无限大平面内次表面偏折裂纹的力学性质。方法根据叠加原理把问题分成两部分,其一采用弹性力学,其二采用分布位错原理,并利用Gauess-Chebyshev数值求解法进行求解,二者联合求解力学参量。结果得到了偏折裂纹在相应偏折角下,不同深度、长度比、载荷比对裂纹尖端应力强度因子(SIF)的影响曲线,并分析在此工况下裂纹的扩展方向。应力强度因子,会随着偏折部分长度的增加而增大,随着裂纹埋置深度的增加而减小,随着裂纹横、剪载荷比的增加而增大。裂纹会沿着顺时针方向扩展并随着偏折角的增大而增大,靠近表面的一侧更容易发生扩展。结论载荷比、裂纹埋置深度以及长度比较大时,裂纹更容易向表面扩展,从而形成开放裂纹,裂纹沿着顺时针方向扩展,且随偏折角的改变而改变。

• 单位
  西南交通大学