含有直线状裂纹正交异性板的平面问题的应力函数

本文的解析对象为含有一与主轴呈任意角度直线状裂纹的无限大正交异性板的平面问题.采用加权积分法导出了能够表现裂纹尖端附近有限应力集中特征的应力函数.这样的计算模型消除了裂纹尖端的奇异性,可以比较真实地反映非金属材料微裂区的力学行为.     

双材料单伸臂叠合梁的界面滑移与自振特性分析

将叠合梁划分为接触区和分离区,接触区界面间的摩擦作用会对叠合梁的滑移、刚度和自振频率产生影响.本文给出了单伸臂叠合梁在均布荷载和集中力作用下,考虑叠合界面摩擦作用的滑移应变和滑移分布的表达式;推导了考虑叠合界面间摩擦力及摩擦力产生的抵抗弯矩共同作用下的截面刚度.假设梁按等波长和等刚度两种形式自由振动,运用传递矩阵法推导...     

含内聚裂纹弹性体的能量释放率与断裂能

根据内聚裂纹模型,含裂纹的弹性体在裂纹尖端附近存在一内聚区,内聚区断裂参数表达是其核心研究内容.该文假定弹性平板直线裂纹尖端存在一带状内聚区,并由一条虚拟线裂纹代替,其张开位移与内聚力存在确定的非线性函数关系.以Ⅰ型边裂纹为例,导出了满足虚拟裂纹条件的解析解;在此基础上给出了物理裂纹尖端扩展的能量释放率G_a、内聚裂纹尖端扩展的能量释放率G_b的计算公式;讨论了G_b,J积分和断裂能G_F之间的关系;从理论上证明了临界能量释放率G_bc就是断裂能G_F,G_bc可以作为含内聚区材料裂纹失稳扩展的断裂参数.提出的方法适用于所有含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型内聚裂纹的弹性体.     

Stress functions for central straight cracked anisotropic plates

In this paper, the plane problem for an anisotropic plate with a central straight crack in any direction is solved. The stress functions are given to represent the finite stress concentrations near the crack tips by the weight integral method. It shows that there is no stress singularity at the crack tip. The model can be used to appropriate to fracture mechanics for non-metallic materials.     

STRESS FUNCTIONS FOR CENTRAL STRAIGHT CRACKED ANISOTROPIC PLATES

In this paper, the plane problem for an anisotropic plate with a central straight crack in any, direction is solved. The stress functions are given to represent the finite stress concentrations near the crack tips by the weight integral rnethcd. It shows that there is no stress singularity at the crack tip. The model can be used to appropriate to fracture mechanics for non-metallic materials.     

基于裂纹尖端二阶弹性解的断裂过程区尺度

基于Westergaard应力函数裂纹尖端二阶弹性解,推导了裂纹尖端微裂区的轮廓线和特征尺寸的解析表达式;采用幂函数模型描述的拉应变软化模型,确定了在最大拉应力强度理论和最大拉应变强度理论下断裂过程区（FPZ）临界值的解析表达式;将基于Westergaard应力函数一阶弹性解及二阶弹性解、Muskhelishvili应力函数和Duan-Nakagawa模型确定的FPZ临界值进行了比较．结果表明裂纹尖端微裂区和FPZ临界值随着Poisson比的减小而增加并逐渐趋近于应用最大拉应力强度理论确定的结果;二阶弹性解确定的裂纹尖端微裂区和FPZ临界值大于一阶弹性解的值;FPZ临界值随着拉应变软化指数的增加而增加;二阶弹性解确定的FPZ临界值的精度远高于一阶弹性解确定的值.     

满足断裂过程区裂纹张开位移条件应力函数的半解析解法

基于Duan-Nakagawa模型,采用加权积分法,提出了一种满足断裂过程区裂纹张开位移条件应力函数的半解析解法.该方法结合边界选点法,通过叠加含有相同裂纹长度但断裂过程区长度不同的解析函数,得到满足给定裂纹张开位移的权函数,再进行加权积分得到相应的应力函数和位移函数.以带板对称边裂纹I型问题为例,应用上述方法成功导出了特定的应力函数和位移函数,以及相应的拉应变软化曲线和断裂能.     

竖向变形一致的双材料简支叠合梁的自振特性研究

提出了一种考虑叠合界面摩擦效应的特殊叠合梁自振频率计算方法。将叠合梁划分为接触区和分离区,根据材料力学中的平衡法,推导了接触区摩擦效应的连接刚度;假设梁按等波长或等刚度两种形式振动,运用传递矩阵方法,推导出了简支叠合梁自振频率的计算公式,并给出了两个算例。结果表明:叠合梁自振频率随叠合界面摩擦效应的增大而增大;接触区与分离区刚度比较小时,采用等刚度法与等波长法得到的自振频率几乎相同,随着刚度比增大,前者计算的自振频率大于后者。