一个，没有一个，十万个裂纹扩展定律:一个广义的Barenblatt和Botvina量纲分析方法

一个,
没有一个，十万个裂纹的扩展规律:一个一般化
疲劳裂纹的Barenblatt和Botvina量纲分析方法
增长
固体力学与物理杂志，56卷，第12期，2008年12月，3416 - 3432页
米歇尔Ciavarella，马可·帕吉，阿尔贝托Carpinteri

摘要|数据/表数据/表|参考文献参考文献

摘要

Barenblatt
和Botvina用优雅的量纲分析论证阐明了
巴黎幂律是一种弱的缩放形式，因此巴黎幂律
参数C而且米
不应被视为物质常数。相反，他们是
期望依赖于问题的所有无量纲参数，
它们只是在某些特定范围内的“常数”
这些。本文采用量纲分析方法
对Barenblatt和Botvina的泛函进行了推广
的依赖关系米而且C
比原来的Barenblatt和
Botvina，实验结果的解释范围更广
材料包括金属和混凝土。特别是，我们发现
大小依赖关系米而且C和由此产生的相关性C而且米
对于金属和准脆性材料是完全不同的，对吧
已从事实提示疲劳裂纹扩展
过程导致米= 2-5的金属和米= 10 - 50
在准脆性材料中。因此，根据概念
完全和不完全自相似，实验观察到
讨论并解释了古典巴黎定律的分解
在一个统一的理论框架内。最后，我们展示了这一点
试图解决巴黎定律或经验定律的偏差
常数之间的相关性可以用这种方法来解释。
我们还认为“不完全相似”对应于
“损害容忍”方法迄今遇到的困难
在近50年之后

正如帕里斯自己在最近的一次回顾中承认的那样，引入巴黎法律的结果仍然不是一个可靠的损失计算方法。

文章概述

1.简介

2.BB的方法

3.BB的广义

4.巴黎定律参数的函数依赖性分析

5.巴黎定律参数之间的相关性

6.其他完全和不完全相似定律

6.1.基于杨氏模量的表示

6.2.基于应力比或最大应力强度因子的表示

7.讨论与结论

确认

参考文献

数据

图1所示。Π1-依赖的巴黎定律参数米．(a)典型的d一个/ dN钢的曲线(R= 0，，)．(b)有效巴黎斜率米vs。Π1 =ΔK/K集成电路由(a)计算。

图2所示。裂纹扩展速率的依赖关系．

图3所示。Z-依赖的巴黎定律参数米．
(a)铝合金([Yarema和Ostash, 1975]和[Ostash等人，
1977])。(b) 4340钢(Heiser和Mortimer, 1972)。(c) ASTM钢
(Clark and Wessel, 1970)。(d)低碳钢([Ritchie and Knott，
1974]和[Ritchie et al.， 1975])。(e)高强混凝土(数据
来自巴坎特和谢尔，1993年，由斯帕诺利重新解释，2005年)。(f)
正常强度混凝土(数据来自baantant和Xu, 1991年重新解释
斯帕诺利，2005)。

图4所示。的斜率米vs。Z作为函数的关系Π4 = (E/σy美国航空志愿队(飞虎队))．

图5所示。不完全自相似度的评估Π5金属方面(C评估使用ΔK在而且d一个/ dN在m /周期)。(a)和(b) 4340钢(Heiser和Mortimer, 1972)。(c)和(d) ASTM钢(Clark and Wessel, 1970)。

图6所示。不完全自相似度的评估Π5具体而言(C评估使用ΔK在而且d一个/ dN
在m /周期)。(a)和(b)高强混凝土(数据来自baantant和
Shell, 1993年由Spagnoli重新解释，2005年)。(c)及(d)正常
强度混凝土(数据来自巴坎特和徐，1991年重新解释
Spagnoli, 2005)。

图7所示。的影响R在米- - - - - -Z而且日志C- - - - - -Z回火钢之间的关系(实验数据来自Evans等人，1971，C评估使用ΔK在而且d一个/ dN在m /周期)。

图8所示。帕里斯定律参数米vs。ΔKth /K集成电路(转载自Fleck et al.， 1994，经许可)。

图9所示。之间的相关性C而且米（C评估使用ΔK在而且d一个/ dN
在m /周期)。虚线表示Carpinteri和的相关性
Paggi(2007)，虚线表示由
田中(1979)。(a) 4340钢(Heiser和Mortimer, 1972)。(b) ASTM
钢(克拉克和韦塞尔，1970)。(c)高强混凝土(数据来自
巴坎特和谢尔，1993年由斯帕诺利重新解释，2005年)。(d)正常
强度混凝土(数据来自巴坎特和徐，1991年重新解释
Spagnoli, 2005)。