带孔有限宽板孔边应力集中系数的修正解法

通过弹性力学方法可以得到带孔无限大(宽) 板应力场的理论解, 但带孔有限宽板的理论解却比较难于得到. 本文从二者孔边应力分布的相似性出发, 引入应力分布函数的修正系数, 从而建立了带孔有限宽板孔边应力集中系数的修正解法, 对于多种不同宽度的带孔板, 孔边应力集中系数的修正解与有限元数值解进行了比较, 误差在允许范围内, 修正因子具有其工程应用合理性.     

带有椭圆孔的各向异性无限板应力集中问题的简便解法

应用各向异性无限域椭圆孔问题的复应力函数基本解,给出了椭圆孔在任意外载作用下以积分形式表示的复应力函数解;并分别通过对椭圆孔周边均匀受载,无限远处均匀受载和承载螺栓孔这三个特例的分析结果,证实了本文解的正确性,一般性和实用性.     

椭圆孔三维应力集中及其对疲劳强度的影响

应用有限单元法对有限厚中心椭圆孔板的三维应力集中进行了分析.发现厚板的最大应力集中总是与自由表面保持一固定的距离而不随板厚的增加而变化;椭圆形状因子越小,距离自由表面越近.得到了最大三维应力集中、表面应力集中与相应平面解之间的近似关系和经验公式;研究了厚度对疲劳强度的影响,并给出相应的影响系数.     

多椭圆孔正交异性板的热应力集中

本文利用各向异性体的平面热传导、平面热弹性理论中的复势方法,以Fabor级数为工具,求解了含任意设置的、任意有限个椭圆孔的复合材料层板的热传导以及热弹性第一和第二边值问题.含二、三、四孔层板的数值结果表明了各有关参数对热应力集中的影响.     

拉伸偏心圆孔板的应力集中系数表达式

以半解析半经验的方法推导出拉伸偏心圆孔板应力集中系数的显式表达式,经验证该式具有足够的精度,目前文献中尚无类似表达式．     

含椭圆孔有限大薄板弯曲应力分析

利用各向异性体弹性平面理论中的复势方法,以Faber级数为工具,对含椭圆孔有限大各向异性板弯曲问题进行应力分析,得出有限大含椭圆孔各向异性板弯曲的级数解形式,分析了有限大含椭圆孔板在受到弯曲载荷时孔边的应力分布,并讨论了各种参数对应力分布的影响,给出了有益的结论.     

孔口缝合补强对含孔复合材料层板应力集中影响的数值模拟

提出的一种缝合线计算模型,通过数值模拟计算与实验结果比较,得到缝合线计算模型中相关的弹性参数.对复合材料开口缝合补强结构进行有限元模拟计算,分析了孔边及邻近区域应变、应力的分布规律,得到不同缝合参数、孔边不同位置以及不同载荷条件下的应变、应力集中系数,并给出合理的孔口缝合参数设计方法及相关结论.研究结果表明:含孔拉伸试件在孔边θ=0°处,切向拉伸应力最大;在θ=90°处,切向压缩应力最大;在孔口0°和90°之间存在拉应力与压应力的转换点,缝合补强后,此转换点大约在θ=56°左右.     

含多椭圆孔(核)复合材料加筋层板的应力集中研究

基于各向异性体平面弹性理论中的复势方法,应用杂交变分原理建立了一种与常规有限元相协调的含任意椭圆核各向异性板杂交应力有限元,采用该杂交应力有限元来描述层板的椭圆核区域,采用杆单元来描述加强筋(杆单元的刚度取为层板沿筋条方向的刚度),其余区域采用常规8节点等参单元进行模拟,建立起分析含多椭圆核复合材料加筋壁板问题的力学分析方法,详细讨论了椭圆核大小、位置、筋条尺寸、相对位置、铺层比例等诸参数的影响规律,得到了一些有益的结论。     

含椭圆孔正交各向异性有限宽板应力集中因子和应力分布的计算

本文采用有限元方法对含不同形状椭圆孔的正交各向异性有限宽板作了应力分析,给出了估算应力集中因子K_T和孔附近应力分布σv(x,O)的表达式,为层合板缺口强度的估计提供了一些有用的结果。     

含椭圆孔有限板应力集中的复变函数直接解法

采用复变函数级数展开方法研究了含椭圆孔的有限大矩形板在承受拉伸和剪切载荷时的应力场和应力集中系数,通过直接对边界力的差值进行最小化求取级数中的待定系数,避免了通常采用的将椭圆孔变换成圆孔的保角变换过程,从而极大地简化了求解过程.与有限元计算的对比分析表明,对于承受单向拉伸载荷的含中心椭圆孔(两轴比在0.7至2之间)的有限尺寸矩形板,计算精度高,且较之传统的保角变换法更简单,易于应用.另外,给出了计算含中心椭圆孔(两轴比为0.8)的细长板在拉伸载荷作用下以及含中心圆孔的细长板在面内剪切载荷作用下孔边应力集中系数的经验公式,便于工程应用.     

受冲击弹性圆板动应力集中的数值计算

1 引言在纵向冲击载荷作用下,圆柱体及圆板内产生的应力波经传播及在其自由表面上的反射,将使其某些局部产生动应力集中,进而导致脆性破坏.Kolsky 曾通过冲击实验对此问题进行了较为系统的研究.笔者曾通过数值计算分析了Kolsky 的试验中圆柱内产生的各应力成分的变化情况及动应力集中现象.求得的动应力集中的发生位置同Kolsky的试验结果基本一致.本文采用同样的数值计算方法,以立体图形表示了受冲击弹性圆板中发生动应力集中的部位,并研究了不同的冲击载荷及其作用范围,圆板的尺寸及材料特性等因素对动应力集中的发生及其发生部位的影响.     

K型管节点的应力集中系数研究

采用有限元法分析了K型管节点在承受轴力作用下的应力集中系数. 用三维固体单元模 拟结构,模拟中对不同区域分别划分网格,每个区域的网格独立产生后,再形成整个结构的 有限元网格. 使用ABAQUS软件分析了200组在轴向循环载荷作用下的节点数值模型,获得 了K节点在轴向循环载荷作用下沿焊缝的应力集中系数(SCF),并对主管和支管的SCF进行 研究,得出了节点几何参数对主管和支管的SCF及极值位置的影响规律.     

含孔正交各向异性复合材料板的动应力集中

运用一种改进的非结构化四边形格子法,对含孔正交各向异性板条受面内冲击拉伸时弹性应力波的传播过程和孔边的动应力集中进行了研究.非结构化格子法采用与有限元类似的网格剖分方法,并基于围绕每个节点的积分平衡方程,并自然满足复杂边界的自由边界条件.计算中不需存储刚度矩阵,因而计算速度快、效率高、节省内存,在解决应力波传播问题中具有显著的优越性.通过对多种工况进行数值模拟,分析了材料的各向异性性质、纤维方向、孔径比、加载脉冲周期等参数对孔边动应力的影响,得到了一些规律性的结果.并与现有实验结果进行对比,验证了该方法的有效性.     

拉伸半无限圆孔板的应力集中系数表达式

首次推出拉伸半无限圆孔板孔边最大应力集中系数的显式表达式,此式不但形式简单而且具有良好的精度,目前献中尚无类似表达式。同时指出,Jeffery给出的仅有的几个具体理论值在圆孔比较靠近直线边界时误差较大。此外,采用本新定义的应力集中系数,当圆孔非常靠近直线边界时有一个极限值。     

含孔边非均匀材料圆环的无限大薄板的应力集中系数

对于含圆孔及孔边非均匀材料圆环的无限大薄板，假设非均匀材料的弹性模量沿径向按照指数函数变化，而泊松比为常数，分别导出了双轴拉伸和纯剪切作用时孔边及界面处的应力集中系数的解析解．通过数值算例详细分析了非均匀材料圆环的弹性模量的变化对无限大薄板的孔边及界面处的应力集中系数的影响．研究结果表明，合理选择孔边非均匀材料圆环的材料性能变化参数可有效地缓解薄板的孔边应力集中程度．本文的研究结果可为含圆孔的薄板的设计提供一定的参考．     

含孔系的正交异性半平面应力分析

含孔系的正交异性半平面应力分析高存法，樊蔚勋（东营石油大学，东营２５７０６２）（南京航空学院，２１００１６）关键词螺栓孔系，正交异性半平面，应力分析，复应力函数，Ｆａｂｅｒ级数１引言对于含螺栓承载孔正交异性板应力场问题的研究，目前大多局限于含一个承载...     

非对称循环时焊接节点的有效应力集中系数

本文建立了非对称循环时焊接节点的两个有效应力集中系数预测公式．理论计算与实验结果的比较表明,所建立的公式具有较好的准确度,可望为工程应用提供一种有效的分析方法．     

横向爆炸载荷下开孔板的动应力集中因子

基于ANSYS 5.7/LS-DYNA程序,对3 m3 m0.25 m四边固支和简支、中心具有0.3 m0.3 m方孔的开孔板和无孔板对应点在两种下三角爆炸载荷作用下的应力响应进行了分析;由开孔板和无孔板边对应点的主应力时程曲线,对提出的能量密度时间分布函数的绝对值平方进行变上限积分,按其比值确定动应力集中因子,该方法简单易行。     

多椭圆孔有限大复合材料层板的应力研究

基于经典层板理论，将复合材料层板的弹性问题化归为均匀各向异性板求解，采用各向异性体平面弹性理论中的复势方法，以Ｆａｂｅｒ级数、保角映射及最小二乘边界配置技术为工具，提出了多椭圆孔有限大层板在任意外载作用下的级数解，详细探讨了各参数对孔边应力分布的影响规律，得到了许多有益结论。