一维六方准晶中纳米尺度开裂孔洞的Ⅲ型断裂力学

作者：苏梦雨; 肖俊华^*; 冯国益

来源：固体力学学报, 2020, 41(03): 281-292.

DOI：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2019.043

• 一维六方准晶
• 椭圆孔边裂纹
• 表面效应
• 尺寸依赖效应
• 应力强度因子
• 能量释放率

研究了一维六方准晶中纳米尺度开裂孔洞的Ⅲ型断裂力学问题.基于复变弹性理论和表面弹性理论获得了考虑表面效应时椭圆孔边裂纹的应力场、应力强度因子和能量释放率的解析表达;讨论了缺陷尺寸、裂纹/孔洞比、耦合系数和施加载荷对应力强度因子和能量释放率的影响.研究表明:考虑表面效应且缺陷的尺寸在纳米尺度时,声子场和相位子场的无量纲应力强度因子以及无量纲能量释放率具有明显的尺寸依赖;裂纹相对尺寸较小时,表面效应对声子场和相位子场的无量纲应力强度因子影响较小;纳米尺度时无量纲能量释放率随耦合系数的增加而增大;耦合系数一定时,无量纲能量释放率受到椭圆孔尺寸影响;随着声子场载荷的增大,无量纲能量释放率先减小后增加,最后趋于稳定;无量纲能量释放率随相位子场载荷的增大单调减小,非常小和非常大的声子场载荷(或相位子场载荷)屏蔽了相位子场载荷(或声子场载荷)的影响.

• 单位
  燕山大学