剪板機(jī)剪板斷裂的過程表現(xiàn)為裂紋的生成、擴(kuò)展、直至最后斷裂分離,材料的斷裂是由于裂紋的存在而進(jìn)一步擴(kuò)展的結(jié)果,而裂紋在力的作用下是處于靜止、平衡抑或擴(kuò)展,都與裂紋尖端附件的應(yīng)力場有直接的關(guān)系。所以在斷裂力學(xué)上學(xué)者們提出了“斷裂應(yīng)力強(qiáng)度因子”這一概念,以此來衡定裂紋的發(fā)生、發(fā)展情況。應(yīng)力強(qiáng)度因子最早是由通過對裂紋尖端附近的應(yīng)力場的研究而提出的一個新的參量,并建立了斷裂判據(jù),目前,這一判據(jù)在工程上得到了廣泛應(yīng)用。
前面已經(jīng)提到II型裂紋是指材料受純剪板應(yīng)力作用而形成的滑開型裂紋,剪板時由于夾緊力的作用,剪刃附件的材料處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)。現(xiàn)在我們來討論一下受純剪板應(yīng)力時材料的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
在進(jìn)行斷裂分析時,Kn描述的是裂紋尖端附近應(yīng)力場的強(qiáng)弱程度,但是當(dāng)K的值達(dá)到一定大小時,裂紋會達(dá)到失穩(wěn)極限而進(jìn)一步擴(kuò)展,因此,人們相應(yīng)地提出了斷裂判據(jù),即當(dāng)含有裂紋的彈性體在外力的作用下,裂紋尖端實(shí)際K因子達(dá)到裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展時材料的臨界值K。時,裂紋就會發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致裂紋體的斷裂。