【塑性區修正】

豐碩

【塑性區修正】

 

plasticzonecorrection

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

以線彈性破裂力學推導一含裂縫結構物承受均勻拉應力時，在裂縫尖端附近之應力場理論上將有應力奇異性之現象產生。

 

唯當應力達到或超過降伏應力值時，會因塑性變形而有塑性區存在。

 

此塑性區之存在，使應力場不再有應力奇異性。

 

故實際上裂縫尖端附近之應力值應較線彈性破裂力學推導得之奇異應力值為低，且塑性區亦應較預期為大。

 

因此，對於計算求得之裂縫尖端塑性區之大小應予修正，此謂之塑性區修正。

 

塑性區修正之方法有許多，如爾文(Irwin)是應用有效裂縫長度aeff（等於原來裂縫長度a加上一修正值δ）和面積A等於面積B（如圖1所示）即作功相等之概念來求得塑性區修正值之大小。

 

結果發現此修正值之大小等於原來塑性區之大小rp*，亦即被修正後之塑性區之大小為原來之兩倍，此即為所謂之爾文塑性區修正。

 

另外，杜格代耳趨近法(Dugdaleappproach)則是應用杜格代耳裂縫(Dugdalecrack)亦即一有效裂縫，在此裂縫邊ρ之距離內，承受一使裂縫閉合之應力，其值等於降伏應力σys，（如圖2示），並應用Kσ=-Kρ之關係式，求得修正值ρ之大小。

 

其中，Kσ為由均勻應力σ所求得有效裂縫a+2ρ之應力強度因子，Kρ則為ρ距離內受σys應力所求得有效裂縫之應力強度因子。

 

杜格代耳趨近法所求得之修正值，在忽略高階項之前提下，其大小與爾文塑性區修正求得之大小相近。

 

反之，則兩者間之差距較大。

 

最後，值得注意的，當裂縫尖端塑性區之大小與裂縫長度可相較時，塑性區修正觀念不再適用。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary