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含径向裂纹系的圆柱的弯曲与扭转 总被引:2,自引:0,他引:2
圆柱中任意径向裂纹系的Saint-Venant弯曲与扭转,还无一般的解析解法,本文采用裂纹面二侧应力差和位移差的混合边界条件提法,在求解了一组三节积分方程和一个Neumann问题后,精确地求得到了单裂纹基本解,利用此解给出了解决这类问题的一般方法。文中对二条非共线的等长边界裂纹的应力强度因子和柱的扭转刚度作了数值计算,扭转刚度的结果与L.A.Wigglesworth的完全一致。 相似文献
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有限圆板上的径向裂纹系分析 总被引:1,自引:0,他引:1
本文在工作和■的复函数法的基础上,对有限圆板上的径向裂纹系作了讨论,得到了单裂纹的基本解,并利用此解给出了解决这类问题的一般方法.为了说明方法的应用,这里使用奇异积分方程的数值解法和Gauss-Chebyshev 求积公式作了例题计算,数值结果绘制了函数图,它们指出了应力强度因子随裂纹几何和作用力变化的关系,这可供工程应用. 相似文献
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非对称载荷作用的Griffith裂纹问题 总被引:2,自引:0,他引:2
本文利用Mellin变换,对非对称载荷作用的Griffith裂纹问题作了讨论,通过把问题化为奇异积分方程而得到了基本解,此解可用于解决沿任意射线排列的一般径向裂纹系问题.文中对基本解的应用作了例题说明;并得到了应力强度因子的表达式. 相似文献
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利用双材料位移基本解和Somigliana公式,将三维体内含垂直于双材料界面混合型裂纹问题归结为求解一组超奇异积分方程。使用主部分析法,通过对裂纹前沿应力奇性的分析,得到用裂纹面位移间断表示的应力强度因子的计算公式,进而利用超奇异积分方程未知解的理论分析结果和有限部积分理论,给出了超奇异积分方程的数值求解方法。最后,对典型算例的应力强度因子做了计算,并讨论了应力强度因子数值结果的收敛性及其随各参数变化的规律。 相似文献
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讨论一对集中力作用下横观各向同性体三维裂纹的瞬态扩展问题,其解答构成三维裂纹瞬态扩展问题的基本解。求解方法是基于积分变换技术,将混合边值问题化为Wiener-Hopf型积分方程,求得了裂纹所在平面应力和位移的封闭形式解。进一步利用Abel定理和Cagniard-de Hoop方法,求得了动态应力强度因子的精确解。最后通过数值结果揭示了横观各向同性材料三维扩展裂纹尖端场的动态特性。 相似文献
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双材料中平片裂纹问题的超奇异积分方程解法 总被引:1,自引:0,他引:1
利用三维断裂力学的超奇异积分方程方法,对双材料空间中重直于界面的平片裂纹Ⅰ型问题进行了研究。首先根据双材料空间的弹性力学基本解,使用边界积分方程方法,在有限部积分的意义下导出了以裂纹面位罗间断为未知函数的超奇异积分方程,并为其建立了数值法。在此基础上,讨论了用裂纹面位移问题计算应力强度因子的方法。最后用此计算了几个典型的Ⅰ型下片裂纹问题的应力强度因子,其数值结果令人满意。 相似文献
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梯度材料中矩形裂纹的对偶边界元方法分析 总被引:2,自引:0,他引:2
采用对偶边界元方法分析了梯度材料中的矩形裂纹. 该方法基于层状材料基本解,以非裂纹边界的位移和面力以及裂纹面的间断位移作为未知量. 位移边界积分方程的源点配置在非裂纹边界上,面力边界积分方程的源点配置在裂纹面上. 发展了边界积分方程中不同类型奇异积分的数值方法. 借助层状材料基本解,采用分层方法逼近梯度材料夹层沿厚度方向力学参数的变化. 与均匀介质中矩形裂纹的数值解对比,建议方法可以获得高精度的计算结果. 最后,分析了梯度材料中均匀张应力作用下矩形裂纹的应力强度因子,讨论了梯度材料非均匀参数、夹层厚度和裂纹与夹层之间相对位置对应力强度因子的影响. 相似文献
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横观各向同性材料的三维断裂力学问题 总被引:4,自引:0,他引:4
从三维横观各向同性材料弹性力学理论出发,
使用Hadamard有限部积分概念, 导出了三维状态下单位位移间断(位错)集度的基
本解. 在此基础上, 进一步运用极限理论, 将任意载荷作用下, 三维无限大横观各向
同性材料弹性体中, 含有一个位于弹性对称面内的任意形状的片状裂纹问题, 归结为求
解一组超奇异积分方程的问题. 通过二维超奇异积分的主部分析方法,
精确地求得了裂纹前沿光滑点附近的应力奇异指数和奇异应力场,
从而找到了以裂纹表面位移间断表示的应力强度因子表达式及裂纹局部扩展所提供
的能量释放率. 作为以上理论的实际应用,最后给出了一个圆形片状裂纹问题
的精确解例和一个正方形片状裂纹问题的数值解例.
对受轴对称法向均布载荷作用下圆形片状裂纹问题,
讨论了超奇异积分方程的精确求解方法, 并获得了位移间断和应力强度因子的封闭解,
此结果与现有理论解完全一致. 相似文献
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通过间解的分离,本文将径向多裂纹柱体的导曲函两个调和函数表示,使问题归为解一组混混合型积分方程。针对方程的特点,本文联合使用三次样条边界法与奇异积分方程的数值方法对所得方程建立了数值法,并对裂纹相交情形作了特殊处理。最后对工程中感兴趣的一些典型的多裂纹柱体的扭转作了例题计算,结果表明,本文方法具有收敛快,精度高的特点。 相似文献
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平面环形域的裂纹问题,是一个尚未很好解决的重要问题。本文在文献[2]的基础上,结合使用Muskhelishvili的复函数方法求解了此问题。获得以裂纹面位错密度函数表示的环形域单裂纹问题的解析解,而位错密度函数由求解一组带柯西核的奇异积分方程得到。文中的几个数例均绘成了应力强度因子的曲线图,本文给出的解对研究环形域上的一般径向裂纹系有重要作用。 相似文献
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利用奇异积分方程方法研究两个半无限大的功能梯度压电压磁材料粘结,在渗透和非
渗透边界条件下的III型裂纹问题. 首先通过积分变换构造出原问题的形式解,然
后利用边界条件通过积分变换与留数定理得到一组奇异积分方程,
最后利用Gauss-Chebyshev方法进行数值
求解,讨论材料参数、材料非均匀参数以及裂纹几何形状等对裂纹尖端应力
强度因子的影响. 从结果中可以看出,压电压磁复合材料中反平面问题的应力奇异性
形式与一般弹性材料中的反平面问题应力奇异形式相同,但材料梯度参数对功能梯度压电压
磁复合材料中的应力强度因子和电位移强度因子有很大的影响. 相似文献
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采用Somigiliana公式给出了三维横观各向同性压电材料中的非渗漏裂纹问题的一般解和超奇异积分方程,其中未知函数为裂纹面上的位移间断和电势间断.在此基础上,使用有限部积分和边界元结合的方法,建立了超奇异积分方程的数值求解方法,并给出了一些典型数值算例的应力强度因子和电位移强度因子的数值结果,结果令人满意. 相似文献
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相对于有限元法,边界单元法在求解断裂问题上有着独特的优势,现有的边界单元法中主要有子区域法和双边界积分方程法.采用一种改进的双边界积分方程法求解二维、三维断裂问题的应力强度因子,对非裂纹边界采用传统的位移边界积分方程,只需对裂纹面中的一面采用面力边界积分方程,并以裂纹间断位移为未知量直接用于计算应力强度因子.采用一种高阶奇异积分的直接法计算面力边界积分方程中的超强奇异积分;对于裂纹尖端单元,提供了三种不同形式的间断位移插值函数,采用两点公式计算应力强度因子.给出了多个具体的算例,与现存的精确解或参考解对比,可得到高精度的计算结果. 相似文献