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裂纹几何对平面应力条件下裂纹亚临界扩展的影响

一、引言 一个工程裂纹的生活史包括裂纹的生成,缓慢的亚临界扩展,失稳开裂,快速扩展 (传播)和止裂几个阶段。工程结构,虽不能避免缺陷或裂纹的存在,然而一般讲失稳开裂是不能允许的。因此研究由裂纹生成到开裂的亚临界扩展过程是非常重要的。亚临界扩展有环境的因素,如疲劳,蠕变及应力腐蚀等;也有材料和结构本身的向题。理论与实验研究表明,当裂纹体材料为延性材料或很薄时,随着外载的慢慢增加,裂纹也在缓慢而稳定地扩展。本文主要研究此类的亚临界扩展。在航夭航空结构中多系薄壁结构,因此,此项研究对航夭航空结构就更为重要。亚临界扩展的研究在学术上也有重要价值,它要牵涉到裂纹尖端塑性区研究,在裂纹扩展时,尚要处理变化的边界条件和局部卸载问题。正是这些原因,讯多研究者对此发生了兴趣〔l一1“〕。 Lee和Liebowitz〔l〕研究了裂纹扩展过程中,塑性能随裂纹尺寸之变化,对所研究的裂纹体,塑性能与裂纹尺寸成直线关系,将塑性能作为控制裂纹扩展的参数,de...  (本文共6页) 阅读全文>>

《西安矿业学院学报》1989年03期
西安矿业学院学报

进一步发展平面应力相似模型

用平面应力模型,进行矿山压力相似材料模拟,尽管有一系列缺点,但它造价低,便于量测,仍在广泛应用。本文结合西安矿业学院矿山压力实验室近几年所作的实验,分析平面应力模型在矿压研究中所起的作用,并对其发展和改善提一些粗浅的看法。1和现场岩层破坏规律相似是模拟的前提 由于现场岩体结构的复杂性及诸多影响因素,按一般矿压模拟的“强度、几何、容重”相似三原则,远不能保证实验结果反映现场矿山压力显现的基本规律。以强度为例,岩石试块的强度与现场岩体强度相差很大,而要准确模拟影响岩体的弱面分布和力学特征,在现有的矿山压力模型不可能实现,对平面应变模型和立体模型也一样。为解决这一问题,在已完成的“无煤柱开采的相似材料模似实验方法”课题中,提出了典型化模拟与原型化模拟相结合,达到模型与现场原型开采中破坏规律基本相似的原则。即在基本遵循三相似原则的基础上,着重研究岩体弱面和结构特征的影响和工程效应,考虑甄平面应力模型的特征,先进行原型化模拟,使模型实验反...  (本文共6页) 阅读全文>>

《南方冶金学院学报》1986年02期
南方冶金学院学报

平面应力测试的计算方法

承受平面应力状态的构件,当应力分布较为复杂,而又无可靠的计算方法时,一般采用电测法测量其构件上某点测定区域内的几个不同方向的线应变,然后再通过计算得到主应力的大小和方向。 根据计算公式(l): p。_p*。。。。2。_pt。:。s。_YXy-:。q。矿 看 允 OQ=GX COS叩令 匕ySlll“…十上譬LSIQ*一【夏)式中tErp:座标系中与X轴夹角为叩方向的测定应变值。 例 座标系中X轴方向应变值。(直角坐标系) 即:座标系中y轴方向应变值。(直角坐标系) wXy:角应变值。 们定在与x轴夹角为o;,Q。,O。,方向测定的线应变为50;,e0。,*Q。, Mll 4- P。P.--。。:。。P,。:-2。Al TXy。:。t。 则百。cml=bXCOS“m;十 匕歹Slfl“口1+上三Lsin2口l p__9_-__。2_。p_:_s__t_Yxy。二_0_厦 /0 允 匕叭。匕XCOS“叭+匕ySlfi“叩2十上三LS...  (本文共7页) 阅读全文>>

《锻压技术》2001年05期
锻压技术

一种增量型弹塑性平面应力模型及其应用

一般的机械零件 ,由于实际需要 ,必须有切口、切槽、油孔、螺纹轴肩等 ,以致在这些部位上截面尺寸发生突然变化。实验结果表明 ,在零件尺寸发生突然变化的横截面上 ,应力并不是均匀分布的 ,截面尺寸改变的越急剧、角越尖、孔越小 ,应力集中程度就越严重 ,且材料性能不同 ,对应力集中的 本项目为河南省科委科技攻关项目 (991 1 50 2 2 3) 女 ,40岁 ,副教授收稿日期 :2 0 0 0 1 0 1 8敏感程度也不同 ,对于塑性材料而言 ,当局部最大应力达到屈服极限时 ,该处材料变形可以继续增长 ,而应力却不再加大。塑性区有一个扩展过程 ,本文编制了一种增量型弹塑性平面应力有限元 ,针对薄板类零件在受板内作用载荷时变截面处的塑性区域扩展过程进行了计算 ,为了很好地模拟曲线边界形状 ,又不增加节点数目 ,程序中采用 3~ 8节点等参单元 ,在曲线边界上采用 3个节点 ,而在非边界上用两个节点进行离散一、弹塑性矩阵Dep...  (本文共3页) 阅读全文>>

《上海第二工业大学学报》1991年02期
上海第二工业大学学报

变厚板平面应力分析

1 间题提出 在教学结合生产实践过程中,我们曾遇到变厚板计算问题,精确求解数学上有一定困难。目前多用有限元法处理,但该方法计算工作量大,数据处理量大,要求计算机有较大内存容量。故提出用传播矩阵法求解,最终归结于求解二元代数联立方程组,与有限元法比较占用内存大为减少,节省计算时间,是一种简明有效方法,兹介绍如下。 描述深梁变形受力状态的基本方程为: an e。“下五 aU e,=、t】a) gv aU ail T-.=——十—— ayg互 E Ox==---(S。+ PB。) 1一卜“- E 。。。丁二了(8。十 P6x)(fo) I一卜“”” E t。=——Y-。 2(1十卜) go-gT、,__19ti.st ----十fW+x+一二二一一二二二口,十一一二一一二二二可.-=0 gX gM t gWX t guy’yi M 2T。,aQ、_.19ti 盯 一一一二三士一J+一一二Z一十y十 一一上一一…二二二一t。、十 一一上...  (本文共9页) 阅读全文>>

《上海力学》1983年02期
上海力学

关于“平面应力中临界应力强度因子的厚度效应”一文的讨论

由于“平面应力中临界应力强度因子的厚度效应”(以下简称“平应”)一文忽视了裂纹表面自由的条件,自然我们会提出疑问:非协调解所引起的误差是否真会因为裂纹尖端处的应力奇异性而迅速增大以至我们必须考虑协调的问题,“平应”一文所给出的“协调解”及其关于临界应力强度因子的厚度效应的讨论是否还有意义?本文的目的就是希望通过作一些定性的分析来给出我们所需要的解答。 为使叙述方便起见,我们记叫,;为“平应”一文所给出的满足如下边界条件的协调解(记L为裂纹表面),,:二0,,}:=砂端’1.=N.;瑞’}.=O蜡’】.二N.(1)又设可户,为满足如下边界条件的协调解晴,!:=o,咐,1一a盆、!一二:粼,卜=o嘴,!:=一种;(2)利用迭加原理可知a:,=a方)十a护为满足我们所考虑的I型问题的边界条件:二0,a,,1.二“二:1.=N.:二0多::,1.=o(3)的协调解。众所周知,决定I型裂纹问题的关键性应力分量是a”,而且是它在,=o和裂纹...  (本文共2页) 阅读全文>>