(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210807330.6 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 111号 (72)发明人 杨冰　李建　王栓程　肖守讷　 阳光武　朱涛　 (74)专利代理 机构 成都华飞知识产权代理事务 所(普通合伙) 51281 专利代理师 徐鸿 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于CJP 模型的裂尖应力场修正模 型的 构建方法 (57)摘要 本发明涉及疲劳裂纹扩展裂尖应力场模型 技术领域， 提供了一种基于CJP模型的裂尖应力 场修正模型的构建方法。 本发明通过考虑位错滑 移堆积和裂尖钝化对裂纹扩展的影 响， 使用位错 场修正现有的CJP模型， 并引入塑性流动因子ρ 来修正疲劳裂纹的裂纹面的位移， 以实现得到的 裂尖应力场修正模型在保持了CJP模型对塑性区 较大时的描述效果外， 在塑性区较小时， 裂尖应 力场修正模 型能够更加准确的描述实验塑性区， 从而能够更好的描述疲劳裂纹扩展过程中出现 的塑性诱导闭合现象； 同时， 基于裂尖应力场修 正模型得到的修正后的应力强度因子也更加准 确。 权利要求书3页 说明书12页 附图12页 CN 115310267 A 2022.11.08 CN 115310267 A 1.一种基于 CJP模型的裂尖应力场修 正模型的构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1.建立初步的CJP模型； 其中， CJP模型在I型加载 下的应力场表示 为： 式中， A、 B、 C、 F为CJP模型定义裂尖应力场的四个参量； r为到裂尖的距离， θ为与裂纹面 的极角； 相应的， CJP模型在I型加载 下的位移场表示 为： 式中， G为剪切模量， 且G＝E/[2(1+υ )]， E为杨氏模量， υ为泊松比； u为水平位移； v为垂 向位移； 在平面应力状态下， k ＝(3‑υ )/(1+ υ )， 在平面应 变状态下， k ＝3‑4 υ； 步骤S2.基于Bueckner 定理的裂纹边缘位错， I型裂纹扩展具有位错强度为by的burgers 矢量， 相应的位 错场应力函数为： 将位错强度定义 为ρ， 则有by＝ρ； 此时， 位错位移场u⊥的表达式为： 式中， ρ 为位错场引起的塑性 流动因子； 步骤S3.根据位错运动满足小变形假设， 由式(6)和式(7)计算得到位错应力场， 表达 为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115310267 A 2步骤S4.将式(6)和式(7)分别与式(4)进行叠加， 以得到裂尖应力场修正模型的裂尖邻 域真实位移场， 表达为： 同时， 将式(8)、 式(9)和式(10)分别与式(1)、 式(2)和式(3)进行叠加， 以得到裂尖应力 场修正模型的裂尖邻域真实应力场， 表达为： 2.根据权利要求1所述的基于CJP模型的裂尖应力场修正模型的构建方法， 其特征在 于， 还包括步骤： 步骤S5.根据CJP模型的应力强度因子修正原理， 对裂尖应力场修正模型的应力强度因 子进行修 正， 以获得新的应力强度因子， 表达式为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115310267 A 3