[发明专利]一种基于等效M积分的材料损伤面积标定方法

权利要求书

1.一种基于等效M积分的材料损伤面积标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，选取材料中包围缺陷的远场闭合积分路径C，沿闭合积分路径C计算缺陷的M积分，所得结果记为M_D；

步骤二，令M_D等于弹性材料中圆孔缺陷的M积分M_hole，即M_D＝M_hole＝4Aσ²/E，其中，A为圆孔面积，σ为外载荷，E为材料弹性模量；

步骤三，将材料中的缺陷的等效面积记为A_D，则由步骤二可得，M_D＝M_hole＝4A_Dσ²/E，得A_D＝M_DE/(4σ²)；

步骤四，根据步骤三得到的材料中的缺陷的等效面积A_D的大小判断材料的损伤程度；

所述M积分为

其中，w＝σ_ijε_ij/2为应变能密度；

σ_kj、ε_ij和u_k分别为材料的应力、应变和位移；

x_i为坐标，u_k，i为位移u_k对坐标x_i的偏微分；

n_i、n_j为积分路径ds的方向向量；

i＝1,2，j＝1,2，k＝1,2；

ds表示积分路径的微元；

C为M积分的积分路径；

所述步骤一中，材料中的缺陷为双裂纹干涉、双孔干涉、裂纹与孔干涉；

其中：

在双裂纹干涉中，其中一条裂纹与载荷垂直，另一条裂纹与载荷夹角的余角为θ，A为裂纹长度的一半，D为两裂纹中心距离；

在双孔干涉中，R为圆孔的半径，D为两圆孔圆心距离，θ为两圆孔中心连线与载荷夹角的余角；

在裂纹与孔干涉中，R为圆孔的半径，A为裂纹长度的一半，D为圆孔圆心与裂纹中心距离，θ为裂纹与载荷夹角的余角。