蠕变材料Ⅰ型动态扩展裂纹尖端场

为了研究黏性效应作用下的动态扩展裂纹尖端渐近场,建立了蠕变材料Ⅰ型动态扩展裂纹的力学模型.首先,依据在稳态蠕变阶段,弹性变形和黏性变形同时在裂纹尖端场中占主导地位,由量级协调可知,应力和应变具有相同的奇异量级,即(σ,ε)∝r-1/(n-1),其次,通过渐近分析推导出动态扩展裂纹尖端场的控制方程并求得了裂纹尖端应力、应变和位移分离变量形式的渐近解.最后,采用双参数打靶法求得了裂纹尖端应力、应变的数值结果.数值计算表明,裂尖场主要受材料的蠕变指数n和马赫数M的控制;在Ⅰ型动态扩展裂纹前方,环向应变达到最大值,可据此建立断裂准则.由于裂纹稳定扩展与非稳定扩展的主奇异项相同,因此对于稳定扩展裂纹的渐近分析方法,同样适用于非稳定的裂纹扩展问题.