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本文利用原平面应力问题解的非协调性,研究了Ⅰ型裂纹前缘应力场的问题。结果指出,在裂纹尖端处因非协调性所引起的奇异特征是不容忽视的。文中讨论了临界应力强度因子的厚度效应并给出了一个定量关系式。 相似文献
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本文根据各向异性材料的特征值与特征函数理论,用极其简单的矩阵形式,建立了复合楔形和裂纹止于两材料界面等情况下确定应力奇异阶次的特征方程,讨论了应力奇异性的一些特性,计算了各种情况下的应力奇异阶次。 相似文献
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厚壁圆筒多裂纹的应力强度因子 总被引:1,自引:0,他引:1
本文用有限单元法研究化工容器、军械的枪炮管等厚壁圆筒存在多条裂纹情况下的应力强度因子。由于裂纹数及其排列有很大的随机性,因此,我们只研究了裂纹数n=2、4、8、16、36五种对称的内缘裂纹。得到了多裂纹的应力强度因子与裂纹数、壁厚比的函数关系。从而分析了多裂纹应力强度因子的一些性质。 相似文献
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干涉问题中T应力与各向异性的作用 总被引:1,自引:1,他引:0
采用离散模型(包括半无限主裂纹和近尖微裂纹)研究了各向异性材料主微裂纹干涉问题中T应力对主裂尖参数的影响,并且与相同情况下各向同性材料的结果进行了比较,比较结果列于文中各图。研究结果表明,在各向异性材料和各向同性材料中T应力对主裂尖应力强度因子的影响趋势是相似的,但是由于T应力与材料各向异性性质的共同作用,使两种情况下T应力对主裂尖参数的影响结果存在着明显的偏差。 相似文献
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焊趾表面裂纹应力强度因子计算的基本模式法 总被引:6,自引:1,他引:6
给出一个用来计算对接和角接焊接接头焊趾半椭圆表面裂纹在复杂应力场中,例如在残余应力场中,裂纹前缘应力强度因子(SIF)分布的工程实用计算法——基本模式法。本文先通过高自由度的三维有限元分析,给出接头和裂纹几何参数T1/T、a/T、a/c一系列组合的基本几何模型(文中给出27种)在选定的基本应力模式(本文给出8种)作用下,沿裂纹前缘的SIF分布,并形成一个数据库。利用这些基本模式解的插值和组合,可以非常迅速地求得一般几何参数情况下焊趾半随圆表面裂纹在复杂应力场中沿裂纹前缘的SIF分布。在本方法中,可以考虑角接接头板厚比T1/T对SIF分布的影响。计算过程极简单而迅速,因此特别适用于疲劳裂纹扩展行为及寿命计算问题。 相似文献
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本文应用lsida提出的复势罗朗展开法分析了具有弹性对称面复合材料的Ⅲ型剪切缺陷、裂纹群问题。在缺陷或裂纹平行分布情况下以级数形式给出了应力强度因子的计算公式。文中指出,对一般各向异性材料中的平行裂纹群问题,或正交各向异性复合材料中的平行缺陷或裂纹群问题,其解可简单地通过比拟由各向同性问题的解获得。 相似文献
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斜面应力公式,即一点应力的坐标旋转变换公式,是材料力学和弹性力学里最常用的公式之一,并广泛用于固体力学和工程设计中。一个让学生感觉例外的典型例子是含V形切口的薄板在切口尖端的应力情况,如果利用斜面应力公式和切口面的自由面条件,就会得出切口尖点处于零应力状态的结果,而这与线弹性断裂力学给出切口处应力趋于无限大的结果不符。为消除这一疑虑,考察了尖端应力的特性,指出:只有在过一点的各个斜面上的应力是单值连续的情况下,斜面应力公式才能适用,此时,该点的全部应力分量组成应力张量。在V形切口的尖端、裂纹尖端,自由面与顺其延伸至介质内侧的面上的应力不同,应力在该面上就不是单值连续的,该点的应力状态就不能用张量表示,斜面应力公式在切口或裂纹尖端就不适用了。 相似文献
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本文采用考虑裂纹面上具有任意分布载荷的线弹簧模型,在Kirchhoff板弯曲理论的假设下,将含半椭圆型表面裂纹的平板问题化为一组耦合的积分方程组进行求解,对均匀拉伸和纯弯曲两种载荷作用下的应力强度因子数值解,同经典线弹簧模型和有限元解进行了比较,并给出了经典线弹簧模型不能得到的、裂纹面上承受幂次不均匀应力分布时应力强度因子的数值解. 相似文献
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Shih[1]应用奇异单元,获得了不考虑应力松驰小范围屈服条件下复合型裂纹尖端塑性区形状。Z.Z.Zu等[2]采用Rice[5]给出的裂纹尖端应力关系式,利用有限元分析获得了不考虑应力松驰下复合型裂纹尖端塑性区,本文基于静力学中内力与外力平衡条件,用线弹性的全场解代替局部解,给出了考虑应力松驰下复合型裂纹尖端塑性区边界方程,获得了考虑应力松驰下的任意方向的塑性区尺寸及塑性区形状 相似文献
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循环局部应力-应变与疲劳裂纹起始寿命 总被引:6,自引:0,他引:6
本文首先给出计算金属零件切口根部循环局部应力,以及应力比R=0,-1时的循环局部应变的近似公式。运用估算疲劳寿命的局部应力-应变法中的基本假设,对疲劳裂纹起始寿命作了理论探讨,特别考虑到应力比或平均应力的影响,及其与金属拉伸性能间的关系。由此导出了疲劳裂纹起始寿命的一般表达式,并用文献中的实验结果予以校核。最后给出了根据钢的拉伸性能估算疲劳裂纹起始寿命的实例。 相似文献
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本文用光弹性法分析了双层复合材料结构的裂纹问题,研究了两种不同材料的存在对应力强度因子的影响,以及讨论了由于裂纹不断加深,应力强度因子的变化规律,并与计算的结果作了比较,在裂纹不接近界面情况下,两者结果吻合的较好。 相似文献
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为研究叶片裂纹尖端的应力奇异性,以某型航空发动机压气机叶片为例,利用有限元方法研究了叶片裂纹尖端应力强度因子的计算方法,并研究了旋转叶片振动状态下裂尖应力强度因子随裂纹长度的变化规律。建立计算模型时,在裂纹尖端划分了三维奇异单元,在裂尖外围划分了过渡单元。计算结果表明:研究旋转叶片振动状态下的裂尖应力奇异性,仅利用I型应力强度因子就具有足够的精度;对于同一裂纹,绝大多数情况下叶盆面应力强度因子大于叶背面应力强度因子,故研究叶片应力强度因子时只需研究叶盆应力强度因子即可;随着裂纹扩展,叶盆面I型应力强度因子不断增大。本文的研究方法及结论为进一步研究叶片的裂纹扩展规律及损伤容限奠定了基础。 相似文献
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分析了空心车轴的旋转弯曲载荷的特点,建立了空心轴表面周向半椭圆裂纹的模型,给出了半椭圆裂纹的构形参数定义,即形状比、深度比和裂纹前缘相对位置。采用四分之一20节点等参退化奇异单元,通过有限元计算,模拟裂纹前沿的应力奇异性。在此基础上,计算了裂纹前缘表面点和中心点的应力强度因子随着裂纹扩展深度和旋转角度的变化。计算结果表明,对于给定的裂纹构形,在车轴的一个载荷循环中,裂纹前缘同一相对位置的应力强度因子是不断变化的,不同位置的应力强度因子在达到最大值的角度也是不同的,这就导致了裂纹前缘表面点在一些角度下的扩展是不对称的。这些结果为进一步研究空心轴表面裂纹的扩展路径和寿命提供了参考。 相似文献