纯Ⅱ型载荷作用下裂纹的三维厚度效应研究

采用修正的边界层模型 ,利用有限元计算方法对纯Ⅱ型裂纹的厚度效应进行分析和研究 ,通过比较三维裂纹纯Ⅰ型和纯Ⅱ型裂纹尖端的应力、应变以及J积分和裂尖张开位移等参数 ,得到纯Ⅱ型载荷作用下厚度效应影响弱的认识。与Ⅰ型结果相比可以看出 ,在Ⅱ型载荷作用下裂尖的应力、应变场的厚度效应不明显 ,但三维影响区的大小与Ⅰ型基本相同 ,在裂尖前方半厚度以内存在着很强的三维效应区 ,从半厚度到 1.5倍厚度范围应力在不同的厚度位置有显著的变化 ,在 1.5倍厚度以外的区域表现为平面应力场的特性。在纯Ⅱ型载荷的作用下 ,三维J积分Jlocal沿厚度分布不随载荷变化 ,且基本没有厚度效应 ,裂尖滑动位移 (cracktipslidingdisplacement ,CTSD)也没有厚度效应 ;沿不同厚度截面Jlocal积分和CTSD存在线性关系。