有效应力强度因子范围门槛值与载荷比关系的研究(英文) 被引量：7

1

作者 王一飞 王燕舞 +2 位作者 吴晓源 崔维成 黄小平 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第3期440-453,共14页

不同载荷比下的有效应力强度因子范围门槛值△Keff.th往往被看作一个常数,然而疲劳实验数据结果通常散落在一个较窄的带宽范围内,而不是所期望的一条曲线。另外,基于改进的McEvily模型对△Keff.th进行的灵敏度分析表明△Keff.th对疲劳... 不同载荷比下的有效应力强度因子范围门槛值△Keff.th往往被看作一个常数,然而疲劳实验数据结果通常散落在一个较窄的带宽范围内,而不是所期望的一条曲线。另外,基于改进的McEvily模型对△Keff.th进行的灵敏度分析表明△Keff.th对疲劳裂纹扩展率具有重要的影响,尤其是在占有大部分疲劳裂纹扩展寿命的近门槛值区域。因此,文章认为不同应力比下的△Keff.th为变量,并且通过三个方面对△Keff.th与应力比R的关系进行了深入的研究:(a)Schmidt和Paris提出的一个关于△Keff.th的简化模型和相应的试验数据;(b)基于传统的裂纹完全闭合概念的△Keff.th试验数据;(c)基于裂纹局部闭合模型的△Keff.th,p试验数据。分析结果表明,在应力比低于临界应力比时,随着应力比的增加,有效应力强度因子范围门槛值也相应增加;而应力比高于临界应力比时,有效应力强度因子范围门槛值随应力比的增加而减小。另外,通过对试验数据的曲线拟合分析表明,Lorentz分布能很好地描述相应的试验数据。 展开更多

关键词 疲劳裂纹扩展 灵敏度分析 裂纹闭合 有效应力强度因子范围门槛值 载荷比

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基于人工神经网络的50CrMoA钢应力强度因子幅度门槛值ΔK_(th)的预报 被引量：1

2

作者 侯福均 吴祈宗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期130-132,共3页

应力强度因子幅度门槛ΔKth值受多个非线性因素的影响。在人工神经网络研究领域中,已经证明具有任意个隐层节点的前馈神经网络可以以任意精度逼近一个连续函数,因而在模式识别和函数逼近上得到普遍应用。基于该原理,采用人工神经网络的... 应力强度因子幅度门槛ΔKth值受多个非线性因素的影响。在人工神经网络研究领域中,已经证明具有任意个隐层节点的前馈神经网络可以以任意精度逼近一个连续函数,因而在模式识别和函数逼近上得到普遍应用。基于该原理,采用人工神经网络的反向传播算法研究50CrMoA钢应力强度因子幅度门槛值ΔKth的预报,使BP神经网络在ΔKth值预报中的应用得以实现。应用实验数据比较表明:利用神经网络得到的输出值与实验值之间最大误差为1 6392%,说明该模型在学习样本数据的基础上,可以对应力强度因子幅度门槛ΔKth值进行预测。且具有预测精度较高、方法简便易行的特点,并有很强的学习和容错功能。 展开更多

关键词 钢材 强度因子 门槛值 预报

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轴承钢的应力强度因子──门槛值研究

3

作者 曲淑英 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期16-17,共2页

对工业上广泛应用的轴承钢的疲劳裂纹开裂和门槛值进行了研究，提出了该类材料门槛值的理论计算公式，考虑了应力比、应力集中、曲率半径等影响脆性开裂的主要因素，并给出了试验验证，两者非常吻合。

关键词 轴承钢 疲劳裂纹 裂纹门槛值 应力强度因子

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航天气瓶用超高强度钢应力腐蚀应力强度门槛值的试验研究 被引量：4

4

作者 白铁钧 陈怀宁 陈亮山 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期67-71,共5页

应力腐蚀门槛值是评价超高强度钢制航天气瓶安全性的重要性能参数。如何合理地获得航天气瓶用超高强度钢应力腐蚀门槛值的正确值 ,以及气瓶验证和使用过程中过载对该参数的影响是本文研究的重点。文中针对超高强度钢提出在正火热处理后... 应力腐蚀门槛值是评价超高强度钢制航天气瓶安全性的重要性能参数。如何合理地获得航天气瓶用超高强度钢应力腐蚀门槛值的正确值 ,以及气瓶验证和使用过程中过载对该参数的影响是本文研究的重点。文中针对超高强度钢提出在正火热处理后即开始预制疲劳裂纹 ,然后再进行淬火和回火 ,以达到材料最终性能的方法 ,测定超高强度钢3 7SiMnCrNiMoV钢的 (条件 )KⅠSCC值 ,避免采用传统方法测定KⅠSCC时由于裂纹尖端产生塑性变形和残余应力而造成测试结果的不准确性。在此基础上研究一次和多次过载以及不同过载水平对超高强度钢应力腐蚀性能的影响 ,发现在一定的过载应力条件下适当的过载次数可以显著提高材料的KⅠSCC值 ,这种作用与裂纹尖端的残余应力和材料硬化发生的性变有关 。 展开更多

关键词 航天气瓶 超高强度钢 应力腐蚀 应力强度门槛值 试验研究 过载 疲劳裂纹

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基于比例边界有限元法计算应力强度因子的不确定量化分析 被引量：2

5

作者 胡昊文 陈灯红 +2 位作者 王乾峰 胡记磊 骆欢 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期250-259,共10页

应力强度因子是预测荷载作用下结构中裂纹产生和扩展的重要参数。半解析的比例边界有限元法结合了有限元和边界元法的优势,在裂纹尖端或存在奇异应力的区域不需要局部网格细化,可以直接提取应力强度因子。在比例边界有限元法计算应力强... 应力强度因子是预测荷载作用下结构中裂纹产生和扩展的重要参数。半解析的比例边界有限元法结合了有限元和边界元法的优势,在裂纹尖端或存在奇异应力的区域不需要局部网格细化,可以直接提取应力强度因子。在比例边界有限元法计算应力强度因子的框架下,引入随机参数进行蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation, MCS),并提出一种新颖的基于MCS的不确定量化分析。与直接的MCS不同,采用奇异值分解构造低阶的子空间,降低系统的自由度,并使用径向基函数对子空间进行近似,通过子空间的线性组合获得新的结构响应,实现基于MCS的快速不确定量化分析。考虑不同荷载状况下,结构形状参数和材料属性参数对应力强度因子的影响,使用改进的MCS计算应力强度因子的统计特征,量化不确定参数对结构的影响。最后通过若干算例验证了该算法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 应力强度因子(SIF) 比例边界有限元法(SBFEM) 蒙特卡罗模拟(MCS) 不确定性量化分析(UQ) 奇异值分解(SVD)

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氢致脆化区开裂模型应用于计算门楹值应力强度因子 被引量：1

6

作者 丁洪志 邢修三 +1 位作者 朱鹤孙 王新民 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第1期55-60,共6页

依据氢进入裂纹尖端区促进局部塑性流动的认识，本文建议并发展了一个氢致脆化区开裂模型．

关键词 氢脆 应力强度因子 门楹值 金属材料 开裂

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应力比和腐蚀环境对超高强度钢AerMet100疲劳裂纹扩展的影响 被引量：19

7

作者 李松梅 吴凌飞 +2 位作者 刘建华 于美 文陈 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期74-80,共7页

采用载荷控制与应力强度因子控制两种方法研究超高强度钢AerMet100在不同裂纹扩展速率区域受到应力比和腐蚀环境影响的疲劳裂纹扩展行为。利用扫描电子显微镜(SEM)对断口进行观察。结果表明:疲劳裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5mm/cycle... 采用载荷控制与应力强度因子控制两种方法研究超高强度钢AerMet100在不同裂纹扩展速率区域受到应力比和腐蚀环境影响的疲劳裂纹扩展行为。利用扫描电子显微镜(SEM)对断口进行观察。结果表明:疲劳裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5mm/cycle时,当应力比R≤0.5,疲劳裂纹扩展门槛值ΔK th随着应力比R增加而减小,当应力比R≥0.5,疲劳裂纹扩展门槛值变化趋于平缓;在da/dN≥1×10-5mm/cycle时,疲劳裂纹扩展速率出现不受应力比影响的收敛现象。在da/dN≥1×10-5mm/cycle时,腐蚀环境会加速疲劳裂纹扩展;在裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5mm/cycle时,由于氧化致裂纹尖端闭合效应,腐蚀环境导致裂纹扩展变慢,并使裂纹扩展门槛值增大。 展开更多

关键词 超高强度钢 应力比 腐蚀疲劳 疲劳裂纹扩展门槛值 裂纹闭合

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疲劳裂纹扩展门槛值测试技术 被引量：2

8

作者 刘青峰 张治国 +1 位作者 邹骅 李晓阳 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期109-113,119,共6页

针对裂纹扩展门槛值测量技术中存在的不足,应用数字化测量技术采集试样测点位移与试验载荷,采用柔度法计算裂纹长度,由测点位移波形的峰值记录循环次数,多线程软件设计实现试验控制和数据采集、监视与处理一体化,从而保证测试结果的准确... 针对裂纹扩展门槛值测量技术中存在的不足,应用数字化测量技术采集试样测点位移与试验载荷,采用柔度法计算裂纹长度,由测点位移波形的峰值记录循环次数,多线程软件设计实现试验控制和数据采集、监视与处理一体化,从而保证测试结果的准确性.根据不同载荷比下40CrNiMo钢疲劳裂纹扩展门槛值成组试验的结果,验证了上述测试技术的可靠性与可行性. 展开更多

关键词 裂纹测试技术 柔度法 应力强度因子 疲劳裂纹扩展门槛值

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Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹疲劳扩展门槛值 被引量：5

9

作者 田常海 任明法 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期180-183,共4页

以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1 及极径r的组合量 2πr·σ1 为主应力强度因子 σ1 ,提出主应力强度因子下的复合型裂纹初始扩展准则及扩展的静态断裂模型 ,在此基础上推导复合型裂纹的门槛值方程和裂纹面扭转角公式及裂... 以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1 及极径r的组合量 2πr·σ1 为主应力强度因子 σ1 ,提出主应力强度因子下的复合型裂纹初始扩展准则及扩展的静态断裂模型 ,在此基础上推导复合型裂纹的门槛值方程和裂纹面扭转角公式及裂纹扩展速率公式 ,定义复合型裂纹的理论门槛值 ,进行Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验。试验表明 。 展开更多

关键词 门槛值 Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹 主应力因子 静态断裂模型 疲劳扩展 扩展速率试验

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疲劳裂纹扩展门槛值试验方法的探讨 被引量：4

10

作者 张明 《南京航空学院学报》 CSCD 1992年第5期608-615,共8页

本文就恒K控制的K梯度法疲劳裂纹扩展门槛值试验的实施方法。从硬件、软件及数值处理等方面进行了探讨,提出了用软、硬件滤波相结合的方法来减小裂纹长度测量值的波动,以提高试验的测量与控制精度。同时讨论了采用通用性较好的能描述全... 本文就恒K控制的K梯度法疲劳裂纹扩展门槛值试验的实施方法。从硬件、软件及数值处理等方面进行了探讨,提出了用软、硬件滤波相结合的方法来减小裂纹长度测量值的波动,以提高试验的测量与控制精度。同时讨论了采用通用性较好的能描述全过程的疲劳裂纹扩展速率表达式进行外推估计疲劳门槛值的方法及其实际应用。本文也指出用王永廉提出的表达式将包含有低速扩展段数据点的试验数据进行曲线拟合外推,即能得到实用的门槛值数据,而试验时间比标准试验要少得多。 展开更多

关键词 疲劳裂纹 应力强度因子 门槛值

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应力比对套管钻井用J55钢疲劳裂纹扩展行为的影响 被引量：4

11

作者 许天旱 冯耀荣 +2 位作者 宋生印 金志浩 王党会 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期19-23,共5页

利用电液伺服疲劳试验机及扫描电镜研究了应力比对J55钢疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:在相同裂纹扩展长度处,随着应力比R的增大,疲劳裂纹扩展速率明显减小;在较低的ΔKeff区,应力比R对裂纹扩展速率的影响不显著,随着ΔKeff的升高,... 利用电液伺服疲劳试验机及扫描电镜研究了应力比对J55钢疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:在相同裂纹扩展长度处,随着应力比R的增大,疲劳裂纹扩展速率明显减小;在较低的ΔKeff区,应力比R对裂纹扩展速率的影响不显著,随着ΔKeff的升高,应力比对裂纹扩展速率的影响越来越显著;在相同的Kmax下,裂纹扩展速率随着应力比的增加而明显减小;随着应力比的增大,在高Kmax区,韧性断口的韧窝逐渐由抛物线状转变为等轴状。 展开更多

关键词 J55钢 应力比 疲劳裂纹扩展 应力强度因子幅值

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应力比影响下的铝合金全范围疲劳裂纹扩展速率表达式 被引量：2

12

作者 严芳芳 连黎明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期88-92,共5页

通过试验测得T851处理的2124铝合金板TL取向与LT取向不同应力比时的裂纹扩展门槛值及裂纹扩展速率;将应力比影响下的有效应力强度因子ΔKeff、有效裂纹扩展门槛值ΔKeffth及裂纹在循环应力作用下的临界应力强度因子K′C引入全范围裂纹... 通过试验测得T851处理的2124铝合金板TL取向与LT取向不同应力比时的裂纹扩展门槛值及裂纹扩展速率;将应力比影响下的有效应力强度因子ΔKeff、有效裂纹扩展门槛值ΔKeffth及裂纹在循环应力作用下的临界应力强度因子K′C引入全范围裂纹扩展速率表达式中,并用修正后的公式对不同应力作用下2124铝合金TL取向与LT取向的疲劳裂纹扩展速率进行了预测。结果表明:预测结果与试验结果基本吻合,说明修正后全范围裂纹扩展速率表达式可以用来描述2124铝合金裂纹扩展速率。 展开更多

关键词 裂纹扩展速率 应力比 应力强度因子 门槛值

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最小二乘和奇异值分解法在边界元法中的应用 被引量：1

13

作者 秦太验 陶宝祺 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第5期716-719,共4页

采用最小二乘与奇异值分解结合的方法，给出求解系数矩阵不满秩的线性代数方程组的数值方法，进而将此方法应用于边界无法中，处理给定外力的第一边值问题，特别地用于处理给定外力的三维裂纹问题。此外，本文还给出求解三维有限体裂纹... 采用最小二乘与奇异值分解结合的方法，给出求解系数矩阵不满秩的线性代数方程组的数值方法，进而将此方法应用于边界无法中，处理给定外力的第一边值问题，特别地用于处理给定外力的三维裂纹问题。此外，本文还给出求解三维有限体裂纹问题的超奇异积分方程组，并使用有限部积分与边界元法为其建立了数值法。最后计算了若于典型例子的应力强度因子，数值结果与现有文献的相比，符合很好。 展开更多

关键词 最小二乘法 奇异值分解 边界元法 应力强度因子

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全息干涉法研究裂纹尖端应力状态分布 被引量：1

14

作者 余拱信 《激光杂志》 CAS 1987年第3期165-167,164,共4页

本文以弹性理论为基础,通过全息干涉实验,确定θ=0°时各点的r值和n值以及无限远处的n值,从而可以确定应力强度因子,同时可以显示裂纹尖端的应力状态分布。

关键词 应力强度因子 全息干涉法 状态分布 裂纹尖端 弹性理论 干涉实验 无限远 n值 显示

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焦散线实验中横向直径Dt值的测量方法

15

作者 高坚新 王立宪 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 1990年第1期62-66,共5页

引言大量的研究已经证明:在静态、动态断裂力学实验中,焦散线实验方法是一个很简便、实用的测量应力强度因子的方法,精度也很高,并且还可以用来测裂纹张开位移c.o.d,J积分因子,以及估测应力奇异区尺寸等工作。这种方法已大量地应用于各... 引言大量的研究已经证明:在静态、动态断裂力学实验中,焦散线实验方法是一个很简便、实用的测量应力强度因子的方法,精度也很高,并且还可以用来测裂纹张开位移c.o.d,J积分因子,以及估测应力奇异区尺寸等工作。这种方法已大量地应用于各种工程问题中有关奇异应力场的研究。如接触问题。 展开更多

关键词 焦散线 Dt值 裂纹张开位移 应力强度因子 接触问题 积分因子 应力场 裂纹尖端 弯曲问题 测量方法

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超高强度钢制航天气瓶断裂安全性评价方法的试验研究

16

作者 白铁钧 《机械设计与制造》 2002年第6期103-104,共2页

从超高强度钢应力腐蚀门槛值的测试方法入手,通过试验研究分析了过载技术对改善超高强度钢应力腐蚀性能的重要作用,以确定合理的过载规范,解决NASA推荐的方法中进行验证试验所需验证应力系数过大的问题,为制定气瓶的断裂安全评价方法指... 从超高强度钢应力腐蚀门槛值的测试方法入手,通过试验研究分析了过载技术对改善超高强度钢应力腐蚀性能的重要作用,以确定合理的过载规范,解决NASA推荐的方法中进行验证试验所需验证应力系数过大的问题,为制定气瓶的断裂安全评价方法指出方向。 展开更多

关键词 航天气瓶 断裂 安全性评价 应力腐蚀 门槛值 超高强度钢 过载 试验

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对拉压超载后裂纹扩展迟滞模型的改进 被引量：1

17

作者 焦婷 董登科 +1 位作者 王志智 樊优优 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期739-742,共4页

对已有的裂纹扩展迟滞模型进行改进,合理地考虑压缩载荷对裂纹扩展的影响,特别是拉伸超载后紧随的压缩载荷对有效塑性区的影响,以及拉伸超载后紧随多个压缩载荷的处理方法。此外,改进门槛值随应力比R变化的计算公式,使计算结果与实际情... 对已有的裂纹扩展迟滞模型进行改进,合理地考虑压缩载荷对裂纹扩展的影响,特别是拉伸超载后紧随的压缩载荷对有效塑性区的影响,以及拉伸超载后紧随多个压缩载荷的处理方法。此外,改进门槛值随应力比R变化的计算公式,使计算结果与实际情况更接近,提高模型参数———门槛值的精度。最后,将改进后模型的预测寿命与试验结果进行比较。从对比结果可以看出,改进后模型的计算预测值与试验值比较接近,满足工程精度要求。 展开更多

关键词 超载迟滞 裂纹扩展 超载截止比 最大应力强度因子门槛值

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有机玻璃疲劳裂纹扩展 被引量：14

18

作者 高宗战 刘伟 +1 位作者 岳珠峰 杨治国 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期90-93,共4页

文中采用CT（Compact Tension）试样对MDYB-3有机玻璃在-50℃～90℃范围内进行了裂纹扩展试验研究。基于金属裂纹扩展公式，结合有机玻璃疲劳裂纹扩展特性，得到了描述有机玻璃裂纹扩展行为的公式。将其与有机玻璃在不同温度下的试验结... 文中采用CT（Compact Tension）试样对MDYB-3有机玻璃在-50℃～90℃范围内进行了裂纹扩展试验研究。基于金属裂纹扩展公式，结合有机玻璃疲劳裂纹扩展特性，得到了描述有机玻璃裂纹扩展行为的公式。将其与有机玻璃在不同温度下的试验结果对比，发现得到的公式能够较完整地描述有机玻璃疲劳裂纹在各个阶段的扩展行为。 展开更多

关键词 有机玻璃 疲劳裂纹扩展 门槛值 应力强度因子 断裂韧性 温度

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400MPa超级钢疲劳裂纹扩展速率 被引量：5

19

作者 高彩茹 刘相华 +1 位作者 杜林秀 贾坤宁 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1568-1571,共4页

采用PLG-100高频疲劳试验机,在试验频率为80 Hz条件下,应用三点弯曲法对400 MPa超级钢板进行了裂纹扩展速率实验;绘制出ANS400裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅ΔK之间的关系曲线;利用Origin7.0软件,采用线性拟合的方法得出Paris方程... 采用PLG-100高频疲劳试验机,在试验频率为80 Hz条件下,应用三点弯曲法对400 MPa超级钢板进行了裂纹扩展速率实验;绘制出ANS400裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅ΔK之间的关系曲线;利用Origin7.0软件,采用线性拟合的方法得出Paris方程中的系数C=9.4×10-12mm/次,m=4.47.计算得出ANS400钢的裂纹扩展门槛值ΔKth为7.98 MPa.m1/2. 展开更多

关键词 超级钢 疲劳裂纹 扩展速率 应力强度因子幅 裂纹扩展门槛值

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重载列车E级钢钩舌疲劳裂纹扩展条件及寿命预测 被引量：12

20

作者 李晓慧 谢基龙 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期102-104,108,共4页

对重载列车E级钢钩舌进行了应力分析,导出了钩腕面裂纹的应力强度因子表达式.采用我国20 000 t列车车钩载荷谱,对钩腕面疲劳裂纹扩展的条件及扩展寿命进行了预测,并确定钩腕面裂纹的临界断裂尺寸,计算所得钩舌寿命与列车实际运行年限相... 对重载列车E级钢钩舌进行了应力分析,导出了钩腕面裂纹的应力强度因子表达式.采用我国20 000 t列车车钩载荷谱,对钩腕面疲劳裂纹扩展的条件及扩展寿命进行了预测,并确定钩腕面裂纹的临界断裂尺寸,计算所得钩舌寿命与列车实际运行年限相一致. 展开更多

关键词 钩舌 扩展寿命 应力强度因子 扩展门槛值 临界裂纹尺寸

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