次表面分岔裂纹的力学行为

作者：孙奇; 吴金波; 江晓禹^*

来源：应用数学和力学, 2023, 44(12): 1453-1462.

• 分岔裂纹
• 分布位错技术
• 等效应力强度因子判据
• 应力强度因子
• 多分支分岔裂纹

在复杂荷载作用下，利用分布位错技术(DDT)对半无限大平面内的分岔裂纹问题进行研究，并进行了正确性验证.根据等效应力强度因子判据，初步解释了裂纹产生分岔的原因；研究了不同埋深、荷载比值、分支长度比值、分岔角度情况下的分岔裂纹尖端的应力强度因子；同时，研究了多分支分岔裂纹，计算结果与有限元结果吻合.结果显示：埋深越深，分岔裂纹扩展越困难，当埋深为d/a=1.5时，分支裂尖应力强度因子削弱程度可达15%左右；较长分支会极大地抑制短分支的扩展，当两分支裂纹长度比达到b/c=2以上时，屏蔽效应可达50%以上；另外，分岔角度和荷载比值会改变分岔裂纹主导的扩展模式.

• 单位
  航天学院; 西南交通大学