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断裂力学讲义Ch5_2
第五章：J积分和M积分;HRR场;;;五种标准试件;以三点弯试件为例，深缺口（解释：加载下行为基本与a无关）;;确定e：圆弧假设在-e/2≤ye/2处;确定R：由相似性和量级分析得;也可以由量纲分析得到;附：p定理（ Buckingham π theorem）;在测试JIC方法一（多试件法）和方法二（深缺口单试件法）都有如何在确定裂纹何时起裂的问题，实现起来比较麻烦。实际中采用JR阻力曲线外推的方法来确定JIC。;弹塑性材料（如：金属）;弹塑性材料（如：金属）;如何测JR阻力曲线？试件一旦起裂按道理J积分的概念就不完全正确了，但在实际过程中，认为在一些条件下（如裂纹少量扩展和稍后要讲的J控制扩展情况下），仍可以在实验验证的情况下继续使用。仍采用深缺口单试件法并采用卸载柔度来确定裂纹长度。;紧凑拉伸试件;;J控制扩展;SSY;真实的裂纹扩展过程;裂纹起裂后的弹塑性断裂行为;;附：;证明扩展裂纹的J???分为;【习题5-7】推导并理解杨卫书上公式(2.91)-(2.98);J控制扩展的稳定性;J积分理论的不足 J积分路径无关性的一个重要前提是超弹性材料（或形变塑性不卸载），当裂纹未起裂时，这个条件能严格满足，故J积分断裂准则是准确和严格的。当含有塑性变形的裂纹扩展时，在裂纹尾岸有塑性卸载，需意识到再使用J积分断裂准则只是近似，需要用实验或理论来验证其适用性。 HRR场主导区过小。J控制扩展要求RD(约为0.5～5mm） J阻力曲线与试件几何相关。;第一条理论上的不足超弹性材料（或形变塑性不卸载）暂时无法克服，第二条HRR场主导区过小和第三条J阻力曲线与试件几何相关可以考虑采用裂纹尖端的两项展开，由单参数控制变为双参数控制，能更大范围地准确描述断裂过程。;结构缺陷评定 综合利用前面提到的断裂参数和断裂准则： 能量释放率； 应力强度因子； 裂纹张开位移； J积分； K－T理论； J－Q理论。;计算J积分的一种方法（区域积分，domain-integral）;讨 论;K.S. Bhalla, A.T. Zehnder and X. Han. “Thermomechanics of slow stable crack growth: closing the loop between experiments and computational modeling,” Engineering Fracture Mechanics, 70, 2439–2458, (2003).
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