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硬化系数对界面端弹塑性奇异应力场的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
本文利用弹塑性边界元分析方法,对具有不同硬化系数的线性硬化结合材料界面端进行了计算,分析结果表明,当硬化系数较大时,界面附近的弹塑怀应力与将弹塑性本构关系简化为线性后得到的理论结果相接近,而当硬化系数相对较少时,理论分析的奇异应力场的主控区变得非常小,在屈服域的绝大部分区间,应力奇异性与理论解有较大区别,本文的结果还表明,硬化系数越小,过渡区(弹塑性厅异应力场支配区到屈服边界)越大,屈服区域应力分布变得平坦,在小规模屈服条件异次数一致),即可用弹性厅异应力场来近似地描述小规模屈服时的弹塑性界面端,但应力强度系数则比弹性时略大,且随硬化系数的减小而增大。 相似文献
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特征值为二重根的压电材料异材界面端奇异性 总被引:1,自引:0,他引:1
横观各向同性压电材料的特征值的不同,其一般解的形式也不同,压电结合材料问题的求解,可以归结为寻找合适的调和函数,针对材料特征值为二重根(s1^2≠s2^2=s3^2)的情况,将变量分离形式的调和函数作特征展开,推导了横观各向同性压电材料轴对称异材界面端附近的奇民异应力场和奇异电位移场,给出院 决定奇异性的特性方程,结果表明,电位移场和应力场具有相同的奇异性,奇异性次数不仅与界面端形状以及材料的机械性质有关。也与材料的压电特性有关。 相似文献
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本文对两种硬化指数的弹塑性材料界面裂纹尖端场进行了分析。通过对渐近场的计算,讨论了尖端场位移匹配问题和一阶静水压力场的存在,使应力解更加完备。 相似文献
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对具有幂硬化塑性剪切界面层效应的复合材料桥联进行断裂力学分析,得到了桥联增韧和裂纹张开位移的控制方程,并按照非线性Volterra型积分方程的迭代解给出其数值结果。并详细讨论界面相参数对桥联效应的影响。 相似文献
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界面端应力奇异性与复合材料界面剪切强度细观实验分散性分析 总被引:2,自引:0,他引:2
复合材料细观实验方法主要有纤维拔出、纤维压力、纤维段裂和微球脱粘实验等四种;但这四种试验得到的界面剪切强度结果存在很大的分散性。虽经三十余年的研究和改进,仍未能消除。为研究分散性产生的原因,本文以轴对称界面端应力奇异性分析为基础,推导出求解四种试件界面端的特征值的特征方程,并给出了特征值随Dundurs常数的变化情况,由此发现用相同的纤维和基体制作的四种试件在界面端存在奇异性不同的应力场,从而阐明了四种界面剪切强度试验结果巨大分散性的产生原因在于纤维和基体间界面处的应力奇异性。 相似文献
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异质双材料界面端部应力奇异性的实验分析 总被引:8,自引:0,他引:8
用高灵敏度的云纹干涉实验方法测量了弯曲载荷作用下异质结构的位移场,并采用局部混合法对实验结果进行处理,根据结果对界面端部区域的应力分布规律进行了讨论;求出了应力奇异性阶数λ和应力强度因子K,并将这一结果与Bogy ̄[1]等人用理论分析的方法所预期的结果和有限元计算结果进行了比较。本文的工作从实验的角度证实了异质双材料结构界面端部区域的应力状态可以用表达式:σ_(ij)(r,θ)=k·r ̄(-λ)f_(ij)(θ)来描述。 相似文献
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纤维段裂试验的界面端应力奇异性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
纤维段裂试验是测定纤维复合材料界面剪切强度的细观实验方法之一,其试验结果与其他三种细观试验方法(纤维拔出、纤维压人和微珠脱粘)测得的结果各不相符,相差较大。针对该问题,仔细研究了纤维段裂试验过程,可发现如下两个问题,首先是试件中纤维断裂造成的界面端应力奇异性问题;其次是纤维断成临界长度时界面是否脱粘的问题。针对界面端应力奇异性问题,本文建立了界面端轴对称分析模型,运用渐近展开法,推导出求解界面端特征值的特征方程,并由此得到应力奇异性指数随Dundurs常数的变化规律;采用文献[5]所用试件的纤维/基体性能数据,计算出了界面端的应力奇异性指数,并与文献[7]得到的其他三种试验的界面端应力奇异性指数进行比较,发现纤维段裂试件也存在界面端应力奇异性,而且应力奇异性最强,也说明了与其他三种试验结果不具可比性。本文还对纤维断成临界长度时界面是否脱粘的问题,进行了讨论。 相似文献
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套筒模型是复合材料中常用的进行纤维、基体间应力传递分析的轴对称模型.在套筒模型中,中心为纤维,纤维外包裹的"套筒"有假设为各向同性基体材料的,也有假设为横观各向同性复合材料的.不失一般性,本文将纤维和基体均视作横观各向同性材料,建立了任意楔形角的横观各向同性复合材料基体包裹横观各向同性纤维的轴对称模型,采用两次坐标变换、逐次渐近等求解方法,得到了求解该模型界面端应力奇异性指数的特征方程.考虑常见的碳纤维/环氧树脂复合材料制成的压入和拔出试件,根据得到的特征方程计算了两种试件的界面端奇异性指数随碳纤维体积百分含量的变化情况,结果发现,随纤维体积百分含量的增加,两种试件界端的奇异性均呈减弱趋势. 相似文献
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压入实验界面端奇异性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
纤维压入实验是复合材料界面剪切强度细观实验方法之一,其试件通常由复合材料中切割下来制备而成,从中选取单根纤维,进行压入试验,所以被选中的纤维可看成是被纤维和纯基本材料构成的横观各向同性复合材料所包裹。本文以此为依据,建立了横观各向同性复合材料基体包裹各向同性纤维的轴对称模型,采用逐次渐近等求解方法,得到了求解该模型界面端应力奇异性指数的特征方程,并计算了碳纤维/环氧树脂、碳纤维/铝和碳纤维/Al2O3压入试件界面端奇异性随碳纤维体积百分含量的变化情况。 相似文献
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双材料反平面问题界面端奇异应力场分析 总被引:4,自引:0,他引:4
利用位移函数的级数展开,对任意角度的反平面问题界面端的应力场进行了分析研究,得到了全场解。研究一阶场后发现,奇异规律与一般平面问题界面端有显著区别,在界面端关于界面对称的情况下,平角界面端(θ1 = θ2 = θ = 90°) 应力场没有奇异性,其它形状的界面端随着角度θ 从90°到180°,奇异指数也从0到0.5。当界面端是非对称时,平角界面端(θ1 θ2 = 180°)、直角界面端(θ1 = 90°,θ2 = 180°)以及其它形状界面端的奇异指数是一个与两相材料常数比Γ有关的常数。以上两种情况下的应力强度因子完全类似单相材料中裂纹尖端附近应力强度因子,故可根据定义得到 相似文献
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应用复变函数方法,通过构造复函数形式的特解序列,从理论上研究了顶端受集中力偶的双材料平面界面接合楔体的应力场,给出了相应的经典解,发现其存在一次和二次佯谬,相应的应力具有(Inr)/r2和(In2r)/r2的奇异性。 相似文献