COD法

所謂COD,就是裂紋尖端的裂紋表面張開的位移量。裂紋尖端附近由於強烈的應變集中，將產生塑性變形(滑移)，從而導致裂紋尖端的鈍化，裂紋表面隨之張開。於是想到，可否用裂紋尖端的某一變形尺寸作為表徵斷裂的參量。1963 年，Wells提出COD的概念，即認為，在有顯著變形發生的地方,裂紋的張開位移達到臨界值時開始擴展；並認為裂紋頂端的張開位移COD可作為強烈變形的尺度，可以表徵裂紋頂端附近的應力、應變場的綜合效應。顯然，COD的大小與裂紋體的受載情況有關。一定的COD值對應一定的受載狀態即對應裂紋尖端處一定的應力、應變場強度。 ^[4] 

COD法測量K_c的原理是：在平面應力狀態下，含裂紋試樣加載時的P-δ曲線具有塑性材料的斷裂特性，通過測量臨界裂紋等效長度a_c(由於平面應力狀態下塑性區遠比平面應變狀態下大，在確定a_c時必須考慮塑性區的影響)所對應的裂紋尖端的臨界張開位移δ_c來換算出K_c，此時平面應力斷裂韌性可用下式計算，即： ^[5] 

式中：γ為形狀因子，只與試樣的形狀和尺寸有關。 ^[5] 

因此，測量K_c時的關鍵問題在於確定臨界載荷P_c和其對應的臨界裂紋等效長度a_c。但是要精確地確定試樣斷裂的臨界點有一定的困難，這也是COD法的不足之處。而a_c明可以通過標定的方法來確定。 ^[5] 

COD法的測量方法如下：將符合尺寸要求的帶裂紋的試樣在試驗機上加載，自動繪出P-δ曲線，取曲線剛進人水平段的轉折點為臨界點，由此得出P_c和δ_c，再通過δ和等效裂紋長度a的關係曲線，可得到相應於C點的等效臨界裂紋長度a_c。最後將σ_c和a_c代入K_c的計算公式，算出K_c的值。 ^[5] 

測量K_c時通常採用中心裂紋拉伸（CCT）試樣，試樣尺寸按下述條件選取： ^[5] 

式中：W為試樣寬度； ^[5] 

L為試樣工作段部分的長度。 ^[5] 

其應力強度因子表達式為： ^[5] 

式中：a為中心穿透裂紋的半裂紋長度； ^[5] 

γ為有限寬板的形狀修正係數。 ^[5] 

目前比較常用的表達式是： ^[5]