モードII/III破壊力学 戻る EN | ZH
Fracture Mechanics

モードII/III破壊力学・混合モード破壊

KI・KII・KIIIを設定して混合モード破壊基準・き裂偏向角・ひずみエネルギー解放率をリアルタイム計算。最大周方向応力基準による偏向角予測と破壊包絡線を可視化。

パラメータ設定
KI (モードI)20.0 MPa√m
KII (モードII)10.0 MPa√m
KIII (モードIII)5.0 MPa√m
KIC (モードI破壊靭性)50.0 MPa√m
KIIC / KIC 比0.80
き裂長さ a (mm)10.0 mm
ヤング率 E (GPa)200 GPa
ポアソン比 ν0.30
解析条件
Keff [MPa√m]
θc き裂偏向角 [°]
G_total [J/m²]
ψ モード混合角 [°]
破壊余裕
混合モード破壊包絡線
き裂偏向角 vs KII/KI

理論式

応力拡大係数:

$$K_I = F_I \sigma\sqrt{\pi a},\quad K_{II} = F_{II}\tau\sqrt{\pi a},\quad K_{III} = F_{III}\tau\sqrt{\pi a}$$

MCS基準(偏向角):

$$\theta_c = 2\arctan\!\left(\frac{K_I - \sqrt{K_I^2+8K_{II}^2}}{4K_{II}}\right)$$

ひずみエネルギー解放率:

$$G_{eff} = \frac{K_I^2+K_{II}^2}{E'} + \frac{K_{III}^2}{2\mu}$$
CAE連携: ABAQUS/FractureのJ積分・KI/KII抽出 → 本ツールで破壊余裕・偏向角を評価。溶接継手・接着接合・複合材層間はく離解析に対応。ASTM E1820・ISO 15653準拠の評価が可能。

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