含裂纹球壳裂纹尖端应力应变场及应力强度因子计算

本文将“局部-整体分析法”(Local-global analy sis)推广到含裂纹球壳的断裂分析中,给出含裂纹球壳裂纹尖端应力应变场包括Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型的一般解.它类似于平面断裂问题中Williams展开式的作用,揭示了裂纹尖端附近的力学性质,为进行含裂纹球壳断裂分析提供良好的基础.平面断裂问题分析中一整套成熟的分析方法,诸如能量法,边界配置法,摄动法,有限元法等都可以移植到球壳的断裂分析中去. 作为算例,本文给出了几种边界条件下有限尺寸块球壳的应力强度因子数值并进一步对工程中实用的球壳鼓胀系数进行了计算,分析了现在常用的鼓胀系数的适用范围,并给出了简单实用的近似公式.本文获得的应力应变场也为复合型断裂分析提供了一个强有力的工具.