肖俊华 崔友强 徐耀玲 张福成

1.燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室，秦皇岛，066004

2.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，秦皇岛，066004

0 引言

机械零部件上常常含有孔洞，如螺栓孔、铆钉孔、键槽和减重孔等［1-2］，在冲击载荷和高频率振动等复杂服役条件下，孔边应力集中现象非常明显，极易形成微裂纹［3-4］。在外载荷作用下，孔和裂纹相互作用，会显著影响结构的强度性能［5］。

国内外针对孔边裂纹问题强度性能的研究，从研究方法来看有细观力学理论分析、试验测试和数值模拟等,其研究成果在机械制造、航空航天结构、压力容器和土木工程等工程结构和材料的强度设计、安全可靠性分析和缺陷评定规范中得到广泛应用。

当孔边裂纹的尺寸在纳米尺度时，孔边应力场分布和裂尖应力强度因子受其表面效应影响显著。对于纳米尺度裂纹问题，高克玮等［6］基于原位拉伸观察研究了纳米级解理微裂纹的形核和扩展行为；利用分子动力学方法，MACHOVÁ等［7］研究了含纳米尺度裂纹时体心立方铁的韧性和脆性特征；邢永明等［8］应用纳米云纹法测量单晶硅微裂纹尖端变形，得到了准解理微裂纹裂尖的纳观应变场；邵宇飞等［9］通过准连续介质方法模拟了纳米多晶体Ni中裂纹的扩展过程；LE等［10］基于概率理论研究了准脆性和脆性结构的强度、静态裂纹萌生、寿命及尺度效应；JONES等［11］提出了纳米复合材料内疲劳裂纹萌生的机理模型和预测表达式；……