摘要：研究了纳米尺度圆孔孔边裂纹在远场反平面剪切载荷作用下的断裂性能。基于Gurtin-Mur-doch表面弹性理论和保角映射技术，利用复变弹性理论获得了该类非均匀材料应力场的解析解，给出了裂尖Ⅲ型应力强度因子的闭合解。基于所得解答，研究了孔边的应力场分布规律，讨论了裂尖应力强度因子的尺寸依赖效应以及圆孔相对尺寸对应力强度因子的影响。研究结果表明：孔边应力场呈现非单调分布，表面效应对孔边不同位置应力的影响程度不同；当圆孔裂纹的尺寸在纳米量级时，裂尖应力强度因子具有显著的尺寸依赖效应；圆孔相对裂纹尺寸对裂尖应力强度因子的影响规律受表面性能的制约，同时表面性能对应力强度因子的影响也取决于圆孔的相对尺寸。

关键词：表面效应 纳米尺度孔边裂纹 应力强度因子 

单位：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; 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