【摘要】：能量释放率G可作为裂缝扩展驱动力的度量，故可称为裂缝扩展力。裂缝扩展阻力R除了用GIC表示外，也可以用其他断裂参数来表示，如用线弹性断裂参数KIC或弹塑性断裂参数JIC等表示。仍以无限大平板中的Griffith裂缝为例，如图2.25所示，对于理想线弹性材料，裂缝扩展阻力R=GIC是一个恒定的材料参数，因此，在G－a坐标系中，裂缝扩展阻力R=GIC是一条水平直线。
能量释放率G可作为裂缝扩展驱动力的度量，故可称为裂缝扩展力。首先，裂缝扩展力必须大于裂缝扩展阻力，裂缝才有可能扩展。裂缝扩展阻力R除了用GIC表示外，也可以用其他断裂参数来表示，如用线弹性断裂参数KIC或弹塑性断裂参数JIC等表示。R曲线可以通过试验得到。
仍以无限大平板中的Griffith裂缝为例，如图2.25（a）所示，对于理想线弹性材料，裂缝扩展阻力R=GIC是一个恒定的材料参数，因此，在G－a坐标系中，裂缝扩展阻力R=GIC是一条水平直线。当σ保持为定值时，裂缝扩展力G随裂缝长度a的增加而线性上升。在给定应力水平σ=σ2下，当裂缝长度为a0时就达到裂缝扩展的临界状态。当裂缝长度a>a0时，由于裂缝扩展力始终大于裂缝扩展阻力，将发生失稳扩展。如果给定的应力为σ1，且σ1<σ2，则当初始裂缝长度为a0时，此时的G<GIC，故裂缝将不会扩展。而当σ1>σ2时，裂缝将会失稳扩展。因此，理想脆性材料的R曲线几乎呈水平，它将产生单一且灾难性的脆性破坏。
图2.25 R曲线(www.xing528.com)
对于金属材料，通常在裂缝尖端附近存在着一个塑性区，由于材料的硬化效应，裂缝扩展阻力R会随裂缝扩展而提高，如图2.25（b）所示。换句话说，裂缝扩展阻力R是裂缝扩展量Δa的函数，随Δa的增加而增加，在R－a坐标系中，它不是一条水平线，而是一条曲线。如图2.25（b）所示，假设初始裂缝长度为a0，则当应力小于σ3时，裂缝将处于稳定扩展状态，而当应力超过σ3时，裂缝将会处于不稳定扩展状态。
用能量释放率G描述裂缝扩展稳定性，可表达为
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