16.エネルギー解放率｜材料強度学

エネルギー解放率の定義式

エネルギー解放率はき裂進展に際して失われるエネルギーを、進展したき裂面の面積で割ったものと定義されています。記号はGが使われることが多いです。

　・・・(16-1)

G：エネルギー解放率、dU：き裂進展に際して失われるエネルギー、
dA：進展したき裂面の面積

これはき裂先端に投入されるエネルギー(ひずみエネルギー等)がエネルギー解放率より大きければき裂が進展するというグリフィス理論が考え方のベースにあります (グリフィス理論の実際の定義はもっと難しいですが・・)。

エネルギー解放率と応力拡大係数には以下のような関係があります。

　・・・(16-2)

　・・・(16-3)

G： K_I：モードIの応力拡大係数、K_II：モードIIの応力拡大係数、
K_III：モードIIIの応力拡大係数、E：弾性率、ν：ポアソン比