[发明专利]三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法

权利要求书

1.三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，其特征在于：所述分析方法包括以下步骤：

S1：三维弯曲裂纹尖端动态塑性区边界应力状态的分析；

S2：三维弯曲裂纹尖端动态塑性区最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度的数值求解；

S3：三维弯曲裂纹尖端动态塑性区尺寸最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度变化分析。

2.根据权利要求1所述的三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，其特征在于：

步骤S3中三维弯曲裂纹尖端动态塑性区尺寸最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度变化分析具体包括：

S31：选择相同材质下不同厚度的三维弯曲裂纹体进行分析；

S32：在不同厚度的三维弯曲裂纹体的外部分别加载相同的冲击载荷；

S33：计算在相同时间下不同厚度的三维裂纹体尖端动态塑性区尺寸最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度；

S34：在同一坐标系下绘制同一厚度、不同弯曲裂纹形状参数的三维裂纹体的动态塑性区尺寸最大值于不同长度的裂纹直线部分延长线上的投影长度变化曲线。

3.根据权利要求1所述的三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，其特征在于：

步骤S3中三维弯曲裂纹尖端动态塑性区尺寸最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度变化分析具体还可以包括：

S31：选择相同材质下不同厚度的三维弯曲裂纹体进行分析；

S32：在不同厚度的三维弯曲裂纹体的外部分别加载相同的冲击载荷；

S33：计算在相同时间下不同厚度的三维裂纹体的尖端动态塑性区尺寸最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度；

S34：在同一坐标系下绘制同一厚度的三维裂纹体在不同外应力下动态塑性区尺寸最大值于不同长度的弯曲裂纹直线部分延长线上的投影长度变化曲线。

4.根据权利要求2或3所述的三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，其特征在于：在相同强度和相同变化率的冲击载荷作用下，相同的三维裂纹直线部分长度和相同的三维弯曲裂纹形状参数对应的三维弯曲裂纹动态塑性区尺寸最大值于三维裂纹直线部分延长线上的投影长度随着三维裂纹体厚度的不断增大而减小，当三维裂纹体厚度等速均匀增加时，裂纹尖端塑性区尺寸最大值的投影长度不断减小，减小的幅度将越来越小，最终趋于平面应变状态的相应参量值；当三维裂纹体几何尺寸相同时，三维弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值随冲击载荷的不断增强而逐渐增大，三维裂纹体的厚度越大，对于相同的裂纹直线部分长度、相同的弯曲程度，三维弯曲裂纹动态塑性区尺寸最大值于裂纹直线部分延长线上的投影长度随着外加冲击载荷的不断增强而增大的速率逐渐减小。当三维裂纹体的厚度均匀增加时，三维弯曲裂纹塑性区尺寸最大值投影长度随着外加冲击载荷增强而增大的速率的增长程度在逐渐减弱。

5.根据权利要求4所述的三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，其特征在于：当裂纹体厚度小于5mm或者大于100mm时，弯曲裂纹尖端塑性区域的最大值与变化率基本接近平面应变状态的相应参量值。