计算平面应力状态主应力方位角的方法

计算平面应力状态主应力的方位角是材料力学教学中的难点之一.我在教学中采取的计算方法比较简单,请同行们参考并指正.设σ_1与 x 轴的正向夹角为α_0~*,由主应力方位角公式     

计算平面应力状态主应力方位角的方法

<正> 计算平面应力状态主应力的方位角是材料力学教学中的难点之一.我在教学中采取的计算方法比较简单,请同行们参考并指正.设σ_1与 x 轴的正向夹角为α_0~*,由主应力方位角公式     

钻孔法测量残余应力的现状

一、钻孔法的基本原理零件表面总可以看成是主应力为σ_1,σ_2的二向残余应力状态,见图1.如果在测量处钻一个直径为α的小孔,就成为二向应力状态下的孔边应力集中问题.预先在孔边粘贴应变片测出应变数值后,就可以由弹性理论公式算出残余应力σ_1,σ_2的数值。通常在0°,45°,90°三个方向粘贴应变片,见图2.图中角是0°方向的应变片与主应      

各向异性强化材料的滑移线场理论

1.前言滑移线场的理论和方法是求解塑性平面应变问题最有效的方法之一.一般定义最大剪应变速率方向的迹线为滑移线。经典的滑移线场理论所得到的沿α、β两族滑移线的应力方程为dp+2Kdθ=0(1—1)式中p为静水压力,K为剪切屈服应力,θ为x轴方向与主应力σ_1方向的夹角.速度方程为     

一种新型的自动偏光系统——调制自动光测弹性仪测量原理

光调制自动光测弹性仪,能对平面光弹模型(包括三维冻结切片)上待测点的主应力方向α和主应力差(σ_1-σ_2)进行逐点自动采集、处理。可计算截面的σ_x、σ_y、τ_(xy),并实时显示、打印、绘图。它测量速度快,精度高,结果可靠。     

用孔底应变法测量岩体应力的平差计算

根据弹性力学,弹性岩体中任一点的全应力状态,可由6个应力分量σ_x、σ_y、σ_z、τ_(?y)、τ_(yz)、τ_(zx)确定,现有的通过应力解除测量三维应力的各种方法,系通过测量应变(或位移),测 ...     

Mises屈服条件线性化的最佳逼近因子

1.引言 1864年Tresca提出:当最大剪应力达到某一极限值k时,材料便进入塑性区。在主应力空间中该条件可写成 将其在主偏应力矢量所在的π平面(σ_1+σ_2+σ_3=0)上投影,(1)式便表示正六边形。     

平面问题的应力函数解法

弹性力学平面问题的应力函数法,就是要引入一个自然满足平衡微分方程的应力函数,使得σx、σy,τ_(xy),三个变量都可用一个应力函数确定。但如何确定应力函数Φ,过去一直是个难点.文[1]给出了利用边界上Φ的力学意义求应力函数的方法,我们觉得是个比较可行的方法,解题很有规律,易于学生掌握,本文比较详细地介绍一下这种方法的解题过程。     

再谈莫尔圆的妙用

武立生同志在《力学与实践》1980年第4期"莫尔圆的妙用"一文中论述了莫尔圆在应力状态理论中和在求惯性矩、惯性积中的应用。我在本文中将对莫尔圆应用在计算散粒体塑性区的开展方面作进一步的探讨。当散粒体在条形荷载作用下,可根据弹性理论求得其中任一微元体上的σ_x、σ_z和τ_(xz)(包括自重应力等引起),再由材料力学求得二个互为垂直的面上作用着的最大主应力σ_1和最小主应力σ_3(图1)。在σ-τ ...     

正交异性板Griffith裂纹应力强度因子K_Ⅰ~*K_Ⅱ~*的计算

首先证明用于计算正交异性板裂纹的 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*因子的叠加原理.设 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*是有裂纹的正交异性板中由面力(?)、(?)和体力 x、y 引起,则此板的应力σ_x、σ_y、τ_(xy)和 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*必满足下列一 ...     

用边界配置法计算带裂纹扭转杆的抗扭刚度和第三型应力强度因子

在开裂柱形杆的扭转问题中,取应力函数(?)(x,y)=u(x,y)-y~2,则u(x,y)是一个调和函数.按照调和函数u(x,y)在裂纹线上的值应为零这一条件作特征展开,而后利用边界配置法,使u(x,y)的边界条件近似满足.调和函数u(x,y)求出以后,便可以算出抗扭刚度D 和第三型应力强度因子K_Ⅲ.文中的特征展开形式不同于薛昌明所采用的特征展开形式.本文的特征展开形式和整个计算过程都比较简便.本文计算了:(1)两组开裂矩形截面杆的D 和K_Ⅲ(图3,4,5和6),结果和Westermann的计算结果相同.(2)三组开裂角钢的D 和K_Ⅲ(图8和图9),对于这种截面尚未见算过.(3)四组开裂圆轴的D 和K_Ⅲ(图11和图12),当单侧裂纹垂直于圆截面周边时,薛昌明得到了闭合形式的解,他的解答只能算出裂纹长度小于和等于半径的情况,而本文的数值解法并不受这个限制.当裂纹长度等于半径时,薛昌明所得为K_Ⅲ=0.5469T/R~(5/2),本文所得数值结果为K_Ⅲ=0.5468T/R~(5/2).其他三组,即裂纹和截面周边不垂直的情况,也未见算过.     

用散光光弹性测量Ⅰ型应力强度因子

利用散光法确定Ⅰ型应力强度因子的可行性已在一根带边裂纹的梁承受纯弯曲的情况下得到证实。可以用光弹性条纹数据米获得裂缝尖端周围奇异区内的条纹梯度的表达式。Ⅰ型应力强度因子是通过把条纹梯度与奇异区内的局部应力联系起米,然后将这些结果外推到裂缝尖端而给予确定。实验结果和解析结果表示了良好的一致性,故建议将此法应用于三维断裂力学问题。 字符: σ_(xx),σ_(yy),σ_(zz)=笛卡尔坐标中的应力分量。 σ_0=远场应力在奇异区内的效应。 x,y,z=在图1中定义的笛卡尔坐标。 γ,θ=裂纹尖端处的极坐标。 K_Ⅰ=Ⅰ型应力强度因子。 K_(Ⅰth)=Ⅰ型应力强度因子的理论值。 f_σ=散光法应力条纹系数。 (dN)/(dx)=散光条纹梯度。     

正交异性板Griffith裂纹应力强度因子K_Ⅰ~K_Ⅱ~的计算

首先证明用于计算正交异性板裂纹的 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*因子的叠加原理.设 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*是有裂纹的正交异性板中由面力(?)、(?)和体力 x、y 引起,则此板的应力σ_x、σ_y、τ_(xy)和 K_Ⅰ~*、K_Ⅱ~*必满足下列一     

关于双剪强度理论的教学探讨

<正> 在我国的材料力学教材和教学中,多数只讲授最大拉伸正应力理论、最大伸长线应变理论、最大剪应力理论、歪形能理论,以及莫尔强度理论.在讲授最大剪应力理论,即屈服准则 τ_(max)=(σ_1-σ_3)/2=c,亦即σ_1-σ_3=σ_s,时都要讲到,这个理论由于未考虑中间主应力σ_2对材料强度的影响而对材料在复杂应力状     

关于双剪强度理论的教学探讨

在我国的材料力学教材和教学中,多数只讲授最大拉伸正应力理论、最大伸长线应变理论、最大剪应力理论、歪形能理论,以及莫尔强度理论.在讲授最大剪应力理论,即屈服准则 τ_(max)=(σ_1-σ_3)/2=c,亦即σ_1-σ_3=σ_s,时都要讲到,这个理论由于未考虑中间主应力σ_2对材料强度的影响而对材料在复杂应力状     

热障涂层界面形貌参数对残余应力的影响

为了研究燃气轮机叶片热障涂层在降温过程中的应力场分布规律,基于ANSYS有限元分析软件,建立了微观二维涂层系统的数值模型;通过热-结构间接耦合获得了非齐次温度分布以及应力分布;主要研究了存在正弦形氧化层界面时界面路径及界面不平整度(幅值/波长)对涂层界面三个应力分量σx、σy、τxy的影响;通过分析沿氧化层上下界面各应力分量变化情况得到易起裂位置。结果表明:(1)σx的最大值出现在热障涂层与氧化层界面波峰处;σy的最大值出现在氧化层与粘结层界面波峰处;τxy的最大值出现在正弦氧化层拐点处;(2)热障涂层/氧化层界面波峰处易形成垂直界面的裂纹;氧化层/粘结层界面波峰处易形成沿界面方向的裂纹,发生分层破坏;氧化层层内正弦拐点处易形成分层裂纹;(3)分别改变幅值和改变波长时两种方式下的σy和τxy随不平整度的变化规律均趋于一致;当界面不平整度A/T的比值大于0.25时,σx在改变幅值情况下先增大后减小,在改变波长情况下先减小后增大。     

仅在四边中点被支撑的方形板在均布载荷作用下的弯曲

1.挠度表达式和δ-函数的运用弹性薄板弯曲问题的微分方程为((?)~4W)/((?)x~4) 2((?)~4W)/((?)x~2(?)y~2) ((?)~4/W)/((?)y~4)=q/D (1)其中W 是板的挠度,常数q 和D 分别表示载荷强度和板的抗弯刚度.设坐标原点在方形板的中心,x、y 轴分别平行于板边,z 轴向下,每边长为α.根据对称条件,边界条件只需写出半条边(例如x=α/2,0≤y≤α/2)的条件,其形式为     

弹塑性平面Ⅰ型裂纹应力场的一个摄动解析解

本文利用摄动方法,得到了幂硬化材料平面Ⅰ型裂纹端应力奇异场的一个解析表达式,并与HRR数值结果进行了比较。分析表明:当硬化指数在[1,∞)变化时,应力场的结构形式不发生变化,为三角函数的线性组合。在一定的幂硬化指数变化范围内,解析解是数值解的很好近似,对应力分量σ_(θθ)和σ_(vθ),这一特点尤为突出。该解析解形式简洁,明了,可为弹塑性断裂的工程应用提供方便。     

三向应力状态主应力的图解和屈服准则的判断

在应力分析中,经常要根据物体内部某一点的应力状态求出该点的主应力,并且,要根据应力状态,利用各种屈服准则判断物体内部某一点是否进入了塑性状态。利用应力偏量第二和第三不变量J′_2和J′_3以及应力张量第一不变量J_1,可以用作图的方法求出主应力,还可画出相应的Mohr圆。利用主应力图解的平面,可以对屈服准则加以讨论。     

同时测量几个弹性光学系数的一种简便方法

本文采用自己设计的光路,根据关于各向异性材料的几个弹性光学系数的定义,推得了它们与干涉条纹变化数的关系。以聚碳酸脂、环氧树脂及有机玻璃为例,测量了它们沿主应力σ_1及σ_2方向的折射率随外力的变化规律,从而完全得到了与它们有关的几个弹性光学系数。