应力强度因子 应力强度因子Stress Intensity Factors符号为K是表征弹性材料的裂纹尖端应力应变状态控制失稳扩展的参量是断裂力学破壞力学中极其重要的一个参量在断裂力学中应力强度因子用于预测由远程载荷或残余应力引起的裂纹或凹口尖端附近的应力强度是一个应用于均匀线弹性材料的理论对脆性材料的破坏非常适用也可应用于在裂纹尖端表现出小尺度屈服的材料 K的大小取决于试样的几何形状裂纹或凹口的大小和位置以及材料上载荷的大小和分布可以写成 K  σ π a f  a  W  displaystyle Ksigma sqrt pi afaW 其中 f  a  W  displaystyle faW 是试样几何依赖函数a为长度W宽度σ是施加的压力 弹性力学理论预测在极坐标 r  θ displaystyle rtheta  中裂纹尖端附近的应力分布 σ i j displaystyle sigma ij 具有以下形式 σ i j  r  θ   K  π r f i j  θ   h i g h e r o r d e r t e r m s displaystyle sigma ijrtheta frac Ksqrt pi rfijtheta rm higherorderterms 其中K是应力强度因子单位为应力长度 f i j displaystyle fij 是一个随载荷和几何形状变化的无量纲量理论上当r趋近于时应力 σ i j displaystyle sigma ij 趋近于  displaystyle infty  导致应力奇异性然而实际上这种关系在靠近裂尖处r很小时会失效因为塑性通常发生在超过材料屈服强度的应力下此时的线弹性解则不再适用但如果裂尖的塑性区域相对裂纹长度很小那么裂尖附近的渐近应力分布则仍然适用