三维表面裂纹是压力容器、管道等工程构件中最常见的一种缺陷,它往往是这些结构发生灾难性破坏的主要原因,因此三维裂纹的断裂分析一直是化工、核能、土木及机械等领域的安全评定中的重要的课题之一.有限元方法是表面裂纹断裂分析的一种极为有效的方法,但由于费机时,及计算费用高,特别当用于研究裂纹的扩展时,需要不断重新划分网格,前处理过程非常麻烦,因而阻碍了他在工程中的广泛应用.为了解决这一问题,Rice和Levy提出的线弹簧模型就得到了发展,它把三维问题转化为拟二维问题进行处理,使得分析变为十分简单.而且,它已经与有限元方法耦合用于实际分析.近几年,边界元方法也已成功的应用于各种断裂问题.在该文中,研究人员提出了一种用于分析非线性表面裂纹问题的混合型边界元方法.首先,建立由Miyoshi等提出的余能的概念,结合受拉弯组合加载下的平面应变单边裂纹板的有限元结果,导出了弹塑性混合边界的约束方程和J积分;其次,在这基础上,利用等时应力应变的概念和工程估算方法,得到了蠕变混合边界条件的约束方程;同时,把混合边界转化为连续混合边界,将其交入三维边界元程序中,从而形成了用于求解表面裂纹问题的三维混合型边界元方法.最后对混合边界进行了校核,并对几个典型算例作了分析.值得注意的是,该文假设非线性仅发生在表面裂纹处,其余区域为广大的弹性区.