剪板机剪板断裂的过程表现为裂纹的生成、扩展、直至最后断裂分离,材料的断裂是由于裂纹的存在而进一步扩展的结果,而裂纹在力的作用下是处于静止、平衡抑或扩展,都与裂纹尖端附件的应力场有直接的关系。所以在断裂力学上学者们提出了“断裂应力强度因子”这一概念,以此来衡定裂纹的发生、发展情况。应力强度因子最早是由通过对裂纹尖端附近的应力场的研究而提出的一个新的参量,并建立了断裂判据,目前,这一判据在工程上得到了广泛应用。
前面已经提到II型裂纹是指材料受纯剪板应力作用而形成的滑开型裂纹,剪板时由于夹紧力的作用,剪刃附件的材料处于纯剪切应力状态。现在我们来讨论一下受纯剪板应力时材料的应力强度因子。
在进行断裂分析时,Kn描述的是裂纹尖端附近应力场的强弱程度,但是当K的值达到一定大小时,裂纹会达到失稳极限而进一步扩展,因此,人们相应地提出了断裂判据,即当含有裂纹的弹性体在外力的作用下,裂纹尖端实际K因子达到裂纹发生失稳扩展时材料的临界值K。时,裂纹就会发生失稳扩展而导致裂纹体的断裂。