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相似文献
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1.
研究孔洞与裂纹的相互作用问题,通过把适于单一裂纹的Bueckner原理扩充到含有多孔洞多裂纹的一般体系,将原问题分解为承受远处载荷不含裂纹不含孔洞的均匀问题,和在远处不承受载荷但在裂纹面上和孔洞表面上承受面力的多孔洞多裂纹问题.于是,以应力强度因子作为参量的问题可以通过考虑后者来解决,而利用笔者提出的杂交位移不连续法,这种多孔洞多裂纹问题是容易数值求解的.算例说明该数值方法对分析平面弹性介质中孔洞与裂纹的相互作用既简单又有效.  相似文献   

2.
闫相桥 《力学学报》2006,38(1):112-117
提出了平面弹性介质中主裂纹与微裂纹相互作用问题的有效数值计算 方法. 通过把适于单一裂纹的Bueckner原理扩充到含有多裂纹的一般体系,将原问题分解 为承受远处载荷不含裂纹的均匀问题,和在远处不承受载荷但在裂纹面上承受面力的多裂纹 问题. 于是,以应力强度因子作为参量的问题可以通过考虑后者(多裂纹问题)来解决,而 利用提出的杂交位移不连续法,这种多裂纹问题是容易数值求解的. 列举 Cai和 Faber为评价主裂纹与微裂纹相互作用问题的近似方法而列举的算例,说明 该数值方法对分析平面弹性介质中主裂纹与微裂纹相互作用问题既简单又非常有效.  相似文献   

3.
应用一种边界元方法来研究内部压力作用下矩形板中源于椭圆孔的分支裂纹。该边界元方法由Crouch与Starfied建立的常位移不连续单元和笔者最近提出的裂尖位移不连续单元构成。在该边界元方法的实施过程中,左、右裂尖位移不连续单元分别置于裂纹的左、右裂尖处,而常位移不连续单元则分布于除了裂尖位移不连续单元占据的位置之外的整个裂纹面及其它边界。本数值结果进一步证实这种数值方法对计算有限大板中复杂裂纹的应力强度因子的有效性,同时该数值结果可以揭示裂纹体几何对应力强度因子的影响。  相似文献   

4.
双轴载荷作用下源于椭圆孔的分支裂纹的一种边界元分析   总被引:2,自引:1,他引:1  
利用一种边界元方法来研究双轴载荷作用下无限大板中源于椭圆孔的分支裂纹.该边界元方法由Crouch 与 Starfied 建立的常位移不连续单元和笔者提出的裂尖位移不连续单元构成.在该边界元方法的实施过程中,左、右裂尖位移不连续单元分别置于裂纹的左、右裂尖处,而常位移不连续单元则分布于除了裂尖位移不连续单元占据的位置之外的整个裂纹面及其它边界.文中算例说明本数值方法对计算平面弹性裂纹的应力强度因子是非常有效的.该文对双轴载荷作用下无限大板中源于椭圆孔的分支裂纹的数值结果进一步证实本数值方法对计算复杂裂纹的应力强度因子的有效性,同时该数值结果可以揭示双轴载荷及裂纹体几何对应力强度因子的影响.  相似文献   

5.
利用杂交位移不连续法研究拉伸载荷作用下矩形板中单边缺陷-边裂纹(半圆孔裂纹和半方孔裂纹)问题,给出了这三种平面弹性裂纹问题的应力强度因子的详细数值解。通过半圆孔裂纹问题和半方孔裂纹问题与单边裂纹问题的应力强度因子的比较,发现半圆孔和半方孔对单边裂纹有屏蔽影响。此外,本文的研究结果表明,杂交位移不连续法用于分析平面弹性有限体中复杂裂纹问题的应力强度因子简单且又准确。  相似文献   

6.
利用已有文献中的杂交位移不连续边界元法,重点研究了内部压力作用下无限大板中三角孔-边裂纹问题;通过改变孔的几何参数,分析了孔的几何参数对应力强度因子的影响。结果表明:孔对源于其裂纹的应力强度因子具有屏蔽影响和放大影响;当尺寸参数ad ≥adc(adc为某一定值)时,三角孔对源于其裂纹的应力强度因子具有屏蔽影响,并且三角孔尺寸越接近裂纹尺寸,这种屏蔽影响越强烈;当参数 ad≤adc时,三角孔对源于其裂纹的应力强度因子具有放大影响,并且在参数 ad=adm(adm为某一定值)处,这种放大影响达到最大。本文所得结果在工程上具有重要意义。  相似文献   

7.
本文针对裂纹表面承受载荷时的应力条件,提出了新的应力函数,对于各种裂纹模型,各种边界条件,各种边界形状,裂纹表面自由或承受均布载荷等均适用。并利用边界配位法,计算了裂纹表面承受均布载荷的方型板内中心裂纹的应力强度因子及裂纹的张开位移。  相似文献   

8.
三维裂纹扩展轨迹的边界元数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出了一种对三维裂纹扩展轨迹进行数值模拟的新方法。采用一种新的具有C^1连续性、高精度的单节点二次边界单元,使边界元(BEM)的分析效率和裂纹张开位移(COD)、应力强度因子(SIF)的精度大大提高。采用裂纹张开位移全场拟合法(GCDFP)求出裂纹面前缘的SIF,所得到的SIF达到与所用的COD资料同样的精度。使用Paris公式求出裂纹前缘各点的裂纹扩展增量,并用三次B样条函数对这些增量进行拟合,得到新的光滑裂纹前缘。根据以上思想方法,开发了具有较高的计算效率和精度的数值模拟软件。此软件可以自动跟踪裂纹扩展,得到裂纹扩展的轨迹。运用该软件对椭圆和矩形裂纹的扩展轨迹进行了数值模拟。其结果与理论上的预言完全一致,裂纹最后都趋于一个圆裂纹,具有实际指导意义。  相似文献   

9.
两种各向异性材料界面共线裂纹的反平面问题   总被引:2,自引:1,他引:2  
本文研究两种各向异性材料界面共线裂纹的反平面剪切问题。利用复变函数方法,提出了一般问题公式和某些实际重要问题的封闭形式解。考察了裂纹尖端附近的应力分布并给出了应力强度因子公式。从本文解签的特殊情形,可以直接导出两种各向同性材料界面裂纹,均匀各向异性材料共线裂纹以及均匀各向同性材料共线裂纹的相应问题公式,其中包括已有的经典结果。  相似文献   

10.
11.
A simple and effective boundary element method for stress intensity factor calculation for crack problems in a plane elastic plate is presented. The boundary element method consists of the constant displacement discontinuity element presented by Crouch and Starfield and the crack-tip displacement discontinuity elements proposed by YAN Xiangqiao. In the boundary element implementation the left or the right crack-tip displacement discontinuity element was placed locally at the corresponding left or right each crack tip on top of the constant displacement discontinuity elements that cover the entire crack surface and the other boundaries. Test examples (i. e. , a center crack in an infinite plate under tension, a circular hole and a crack in an infinite plate under tension) are included to illustrate that the numerical approach is very simple and accurate for stress intensity factor calculation of plane elasticity crack problems. In addition, specifically, the stress intensity factors of branching cracks emanating from a square hole in a rectangular plate under biaxial loads were analysed. These numerical results indicate the present numerical approach is very effective for calculating stress intensity factors of complex cracks in a 2-D finite body, and are used to reveal the effect of the biaxial loads and the cracked body geometry on stress intensity factors.  相似文献   

12.
根据含圆形嵌体平面问题在极坐标下的弹性力学基本解,使用Betti互换定理,在有限部积分意义下将问题归结为两个以裂纹岸位移间断为基本未知量、对于Ⅰ型和Ⅱ型问题相互独立的超奇异积分方程,对含圆形嵌体弹性平面中的径向裂纹问题进行了研究.根据有限部积分原理,建立了问题的数值算法.计算结果表明,嵌体半径、裂纹位置及材料剪切弹性模量等都对裂纹应力强度因子具有较为明显的影响.  相似文献   

13.
讨论了载荷作用在裂纹面上的弹性半平面边界裂纹问题.研究以线弹性断裂力学为基础,采用复变函数方法以及Riemann-Hilbert(R-H)边值问题的一般理论,将问题分拆为含有限裂纹的全平面问题与无裂纹的半平面问题的叠加,计算得到裂纹尖端的应力强度因子.与文献结果比较,该方法具有精度高的优点.  相似文献   

14.
The authors have developed a new line-spring boundary element method in thepresent paper,which combines the advantage of the line-spring model with that of theboundary element method.This method reduces the three-dimension problem of thesurface cracks into a quasi-one-dimension problem and can be used to analyze thesurface cracked plate under various loading conditions.In this paper theoreticalanalyses and numerical verifications are carried out.The calculated results arereported,which indicate that the present method is efficient and can be used to analyzethe surface crack problem on a personal computer.  相似文献   

15.
This paper presents an extension of a boundary element method to fatigue growth analysis of mixed-mode cracked plane elastic bodies. The method consists of the non-singular displacement discontinuity element presented by Crouch and Starfield and the crack-tip displacement discontinuity element due to the author. In the boundary element implementation the left or the right crack-tip element is placed locally at the corresponding left or right crack tip on top of non-singular displacement discontinuity elements that cover the entire crack surface and the other boundaries. Crack growth is simulated with an incremental crack extension analysis based on the modified maximum strain energy density criterion. In numerical simulation, for each increment of crack extension, remeshing of existing boundaries is not required because of an intrinsic feature of the boundary element method. Crack growth is simulated by adding new boundary elements on the incremental crack extension to the previous crack boundaries. At the same time, the element characters of some related elements are adjusted according to the manner in which the boundary element method is implemented. Some numerical results of fatigue growth in a plane elastic plate with a center-inclined crack under uniaxial cyclic loading are given.  相似文献   

16.
The paper addresses a thermoelectroelastic problem for a piezoelectric body with an arbitrarily shaped plane crack in a plane perpendicular to the polarization axis under a symmetric thermal load. A relationship between the intensity factors for stress (SIF) and electric displacement (EDIF) in an infinite piezoceramic body with a crack under a thermal load and the SIF for a purely elastic body with a crack of the same shape under a mechanical load is established. This makes it possible to find the SIF and EDIF for an electroelastic material from the elastic solution without the need to solve specific problems of thermoelasticity. The SIF and EDIF for a piezoceramic body with an elliptic crack and linear distribution of temperature over the crack surface are found as an example __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 44, No. 3, pp. 96–108, March 2008.  相似文献   

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