赵晓辰，吴学仁, *，童第华，徐武，陈勃，胡本润

1. 中国航发 北京航空材料研究院，北京 100095 2. 上海交通大学 航空航天学院，上海 200240

无限板中的圆孔边径向裂纹是工程实际中常见的一类裂纹几何，该裂纹问题的求解方法在航空航天、机械运载、土木建筑、油气开采等工业领域中有非常广泛的需求。孔边裂纹在各种复杂载荷下的高精度应力强度因子(SIF)K和裂纹面张开位移(COD)等关键断裂力学参量，是计算和预测含孔边裂纹结构的疲劳寿命和剩余强度的重要前提[1]。虽然有限元法(Finite Element Method，FEM)和边界元法(Boundary Element Method，BEM)等数值方法能求解各种复杂载荷情况下的孔边裂纹问题，但数值方法对计算资源和使用者的经验均有颇高的要求。特别是在需要求解裂纹长度变化不断和(或)多种复杂载荷情况的裂纹问题时，数值方法的计算和校验工作量都很大，经济性较差。因此，寻求高效准确的孔边裂纹问题求解方法有重要的实际意义。

权函数法(WFM)是求解裂纹问题的一种高效手段[2-6]。它把影响应力强度因子的变量——裂纹体的几何(包括载荷/位移边界划分)和所承受的载荷作了分离。权函数仅与裂纹几何及载荷/位移边界(ST/SU)的划分相关，一旦确定，则仅需通过对权函数和假想裂纹处应力分布的乘积作简单积分就能够得到作为裂纹长度的函数的K和COD。因此在处理复杂载荷情况或同一裂纹几何多种载荷情况的裂纹问题，或对许多裂纹长度(例如疲劳裂纹扩展)求解时，权函数法可以在极大地提高计算效率的同时，保证结果的高精度。……