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动态载荷下功能梯度复合材料的圆币形裂纹问题 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了动态载荷下功能梯度材料中的圆币形裂纹问题.假设材料为横观各向同性,并且含有多个垂直于厚度方向的裂纹,材料参数沿轴向(与裂纹面垂直的方向)为变化的,沿该方向将材料划分为许多单层,各单层材料参数为常数,利用Hankel变换法,在Laplace域内推导出了控制问题的对偶积分方程组.利用Laplace数值反演,得出了裂纹尖端的动态应力强度因子和能量释放率.研究了含两个裂纹的功能梯度接头结构,分析了材料非均匀性参数对应力强度因子和能量释放率的影响. 相似文献
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Schwarz对称原理结合复应力函数的奇异性分析的方法,对于分析集中载荷问题有独特的优越性。本文利用这个方法研究了任意位置的集中弯矩作用下含共圆圆弧裂纹板的弯曲问题,获得了一般问题解答,给出一个实际重要情形的封闭形式解;最后求得弯曲应力强度因子公式。本文公式的特殊情形,与现有经典结果吻合。 相似文献
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界面裂纹问题中的权函数方法 总被引:2,自引:0,他引:2
本文将Paris等确定均匀材料中裂纹尖端应力强度因子的权函数方法推广应用到界面裂纹问题,给出了界面裂纹尖端附近或无限大体半无限界面裂纹问题的权函数的显式表达式。利用此权函数表达式可以很简便地求解界面裂纹尖端附近一些外来作用引起的应力强度因子,比如任意分布力、相变应变、位错和热等。作为一个算例,本文计算了界面一侧一个刃型位错引起的应力强度因子。 相似文献
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弹性功能梯度材料板条中周期裂纹的反平面问题 总被引:1,自引:0,他引:1
讨论了弹性功能梯度材料板条中裂纹的反平面问题. 用Fourier
变换方法得到了一个基本解. 这个基本解表示了实轴上一点作用有点位错时引起的影响. 利
用此基本解可得单裂纹和周期裂纹问题的奇异积分方程. 在周期裂纹求解时,
远处裂纹对于中央裂纹的影响作了有效的近似处理. 最后, 给出了数值结果,
它表示了材料性质对于裂纹端应力强度因子的影响. 相似文献
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讨论了反平面弹性功能梯度材料板条中的共线裂纹问题。假定板条的上下侧边是固定的,用Fourier变换方法得到了一个基本解。这个基本解表示了实轴上一点作用有点位错时引起的影响。利用此基本解可得共线裂纹问题的奇异积分方程。给出了算例和裂纹端应力强度因子的计算结果。分析和讨论了弹性常数和开裂板条几何尺寸对于应力强度因子的影响。 相似文献
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本文研究了由各向同性和各向异性半无限接合而成的复合材料中的应力强度因子问题,在复合材料的接合面附近处具有与接合面平行且共线的两个Griffith裂纹,裂纹面上作用有剪应力,本文利用付利叶变换将混合边值问题归毕为求解奇异积分方程问题,为求解这些方程,将裂纹面上,下的位移差展成级数,并满足理解纹面外侧边界条件,级数中的待定系数利用裂纹面内的边界条件和施密特方法求得,本文对硼纤维塑料和铝板接合的复合材料 相似文献
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研究反平面载荷作用下压电/压磁双材料的周期界面裂纹问题,压电/压磁双材料由有限厚度的功能梯度压电层和功能梯度压磁层粘结而成.为便于分析,假设压电层和压磁层的材料性质沿着裂纹的法线方向呈指数变化,基于分离变量和Hilbert核奇异积分方程方法,获得应力强度因子的数值解.数值算例讨论层厚、周期带长度、梯度参数以及材料参数变动等对应力强度因子的影响.结果发现层厚以及裂纹间距的增大会降低裂纹尖端应力强度因子,梯度参数的改变对应力强度因子也有显著的影响.材料参数变动的讨论发现弹性参数的变动对应力强度因子影响最大,其次为电参数,磁参数的变动对应力强度因子影响最小. 相似文献
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功能梯度材料涂层平面裂纹分析 总被引:4,自引:1,他引:3
研究粘接于均质基底材料上功能梯度涂层平面裂纹问题.
假设功能梯度材料剪切模量的倒数为坐标的线性函数,而泊松比为常数.
采用Fourier变换和传递矩阵法将该混合边值问题化为奇异积分方程组,通过数值求解获得
应力强度因子. 考察了材料梯度变化形式、结构几何尺寸和材料梯度参数对裂纹应力强度因子的影响,发现
功能梯度材料涂层尺寸、裂纹长度以及材料梯度参数均对应力强度因子有显著影响. 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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求解混合型裂纹应力强度因子的围绕积分法 总被引:7,自引:0,他引:7
本文用复变函数理论推导出裂纹的辅助场,并用Betti功互等定理给出求解混合型裂纹应力强度因子的远场围绕积分法,此方法与积分路径的选择无关,用有限元法计算出远离裂纹尖端的位移场和应力场,就可通过计算绕裂端的围线积分,精确地给出混合型裂纹的应力强度因子K1和K1的数值解。 相似文献
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本文采用考虑裂纹面上具有任意分布载荷的线弹簧模型,在Kirchhoff板弯曲理论的假设下,将含半椭圆型表面裂纹的平板问题化为一组耦合的积分方程组进行求解,对均匀拉伸和纯弯曲两种载荷作用下的应力强度因子数值解,同经典线弹簧模型和有限元解进行了比较,并给出了经典线弹簧模型不能得到的、裂纹面上承受幂次不均匀应力分布时应力强度因子的数值解. 相似文献
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本文研究了双轴压缩载荷下裂纹的起裂和非共面传播问题,用动态光弹性方法成功地记录下裂纹的动态扩展过程。获得了双轴压缩载荷下扩展裂纹的传播速度,临界开裂载荷以及开裂角第一系重要断裂参数。研究表明,在双轴压缩载荷下不闭合裂纹前缘应力场是一个混合型的奇异场,裂纹的扩展过程为稳态过程并且表现出显著的阶段性特点。 相似文献