14.3.4  厚度的影响

材料厚度对裂纹扩展速率有一定的影响。图14-15所示为2024-T3铝合金在不同板厚条件下的疲劳裂纹扩展a-N曲线。由图14-15可见，随着板厚增大，裂纹扩展速率da/dN略有增高（a-N曲线的斜率有所增大）。对于同一裂纹长度，且在裂纹较短的情况下，不同板厚的da/dN之间差别更大一些。

图14-15 2024-T3铝合金在不同板厚条件下的疲劳裂纹扩展a-N曲线

厚度对da/dN的影响与应力状态有关。试验结果证明，在相同的ΔK下，平面应变状态下的da/dN要高于平面应力状态下的da/dN。在板较厚时，裂纹尖端需要扩展很长一段距离才能由平面应变状态进入平面应力状态，对应的疲劳裂纹扩展断口模态（见图14-16）转变点也较晚；而板较薄时，裂纹尖端则很快进入平面应力状态，相应的疲劳裂纹扩展断口模态转变点较早。

图14-16 疲劳裂纹扩展断口模态