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环氧树脂涂层焦散线法及用于测定应力强度因子

1前言 焦散线法分为透射式、后表面反射式和前表面反射式三种。前两种只能用在透明材料中。而在工程实际中非透明材料占多数,对于诸如动态裂纹扩展、各向异性、岩石力学等问题都难以用模型材料来代替。因此,研究能用于非透明材料的前表面反射焦散线法更具实际意义。 在所见的前表而反射焦散线法研究的文章中L‘’〔’],所用的非透明材料大多限于钢材。反射焦散线法对试件表面的反射性能要求很高,必须对钢试件进行精细加工,如跳、磨、抛光。至于象铝这样的软金属材料以及岩石、陶瓷等这类难加工材料,即使经过表面加工也难以满足实验要求。1985年,D二gJ‘、baot’1提出用尸i。无。,镜面移植法得到镜面反射层,将焦散线法用在非透明材料中。此方法必须在质量很高的的基底上电镀一层反射镜,才能将反射膜粘接到试件表面上。木文从实验技术上对上述方法进行了改进,并作了理论分析,提出了一种新的实验方法一一环氧树脂涂层反射焦线法。2环叙树脂涂层焦散线法研究 2.1反射焦散线...  (本文共6页) 阅读全文>>

《沈阳机电学院学报》1985年01期
沈阳机电学院学报

一种求应力强度因子的新方法—类比法

前 言 咿力强度因!r的计算,是断裂力学的厦要课题之…。许多学者进行了大量的工作,其中对:二维问题研究颇多,对于j维问题,只在少数问题上得到了精确解,但是计算相当繁杂。如果能找出各种裂纹之问的内在联系,利用已有的二维裂纹问题等的研究成果,去导出三维裂纹问题的澎力强度因子,计算将会简化许多。fr训?7z曾经用这种方法导出过表面裂纹的应力强度因子。在这里我们把这种利用已知的二维裂纹与三维裂纹应力强度因子之间的内在联系,去求导另外一些三维裂纹的应力强度因子的方法,称为类比法。本文正是用这种方法求j_f{无限体穿透裂纹在集f}T;戈荷作用下的应力强度因予。=、应力强度因子之间的内在联系 (一)在同样载荷作用下,无限板中心裂纹与半无限裂纹的应力强度因子之间的关系 无限板中心裂纹的J、矿力强度冈子为: 蚌彘√蓦(如图1所示) 半无限裂纹,{点的』、y力强度冈了为: Kt卸√嘉(如图2所示)( 1 )(2)图 1 P图 2沈阳机电学院字扳在(...  (本文共6页) 阅读全文>>

《东北工学院学报》1985年04期
东北工学院学报

用激光散光法测有中心裂纹拉伸板的应力强度因子K_Ⅰ

一、月lJ舀 确定应力强度因子是线弹性断裂力学的重要课题之一,由于实际工程结构的复杂性,而解析解又只限于在载荷和几何形状都比较简单的情况下才能得到,因此,数值计算方法和实验方法得到广泛的发展.实验方法中以光弹性方法应用较多,在1958年G.R.lrwin提出了双参数法,以后又有人提出了三参数法,双矢径法,三矢径法,1981年贾有权、杜家吉提出了加权最小二乘法等等,都是利用透射式光弹法所得数据计算应力强度因子的方法,在这方面国内外学者作了大量的工作并取得了很大的成绩。 随着科学技术的发展三维问题日益重要,复合材料的应用也日益增多,而透射式光弹的冻结和切片将严重地干扰裂纹尖端的工况,在这方面光弹散光法有它独特的优点:对三维问题可以不用切片,经过一些设备上的改进也可以作到不用冻结应力,这样就克服了冻结和切片给确定应力强度因子带来的困难,当然光弹散光法本身也还有许多待解决的问题。本文用有中心裂纹板的拉伸试验验证了用散光法确定应力强度因子...  (本文共5页) 阅读全文>>

《计算结构力学及其应用》1986年04期
计算结构力学及其应用

V形切口问题应力强度因子的计算

引.去.日 直边切口根部曲率半径为零的V形切口的尖端处是一应力奇点,类似于裂纹问题,可定义一个关于V形切口问题的应力强度因子〔’〕,用以表征切口尖端附近应力场的强度。实际工程中,存在不少的V形切口问题。例如,重力坝的坝踵处及坝体内矩形孔口的凹角等。除水利工程外,在土建、机械、军事等工程中也有这样的问题,因此,研究这一问题是有意义的。 对于V形切口(或称凹角)问题,国内外已有许多人进行了研究。Brahtz提出的角缘应力函数〔”和Williams提出的应力函数〔3〕奠定了研究这一问题的理论基础。关于V形切口应力强度因子的计算已提出了许多方法,主要有:(1)边界配置法〔l.’〕,(2)杂交有限单元法〔”’,(3)边界积分方程法〔‘’,(4)保角映射法〔”。迄今,人们对V形切口问题纯1型、纯I型(尤其是纯I型)的应力强度因子的计算作了一定量的工作,但对复合型问题,只有文献〔4〕对个别情况作了计算。本文主要进行了以下两方面的工作: l.用...  (本文共10页) 阅读全文>>

《兵工学报》1987年01期
兵工学报

关于用有限单元法计算应力强度因子的探讨

1.引言 在阐述有限元法的最新发展的文章中,钱伟长在《有限元法的最新发展》一文中,分析了奇异点的处理问题,并建议了一个叠加奇异项的有限元法,以计算应力强度因子〔”。普通的有限元法,一般难以反应裂纹尖端的奇异性;奇异元虽能很好反映裂纹尖端的奇异性,但在它与普通单元的接合处,又通常不易满足连续条件或平衡条件,而且由于存在两种以上的单元,又导致了计算程序的繁复。有的奇异单元虽能满足在所有单元连接处(包括奇异单元与普通单元连接处)的连续条件,又能反映裂纹尖端的奇异性,但计算精度不够理想。而文献〔2〕在整个域内只用一个类型的单元,它将已知的奇异性解的位移函数,引入位移列阵,这样不但计算简单,又无疑能提高计算精度,因而是一个成功的经验。 本文将I型和l型两组奇异性位移函数引入位移列阵,以计算应力强度因子。由于叠加了这两组位移函数,故可用于一般的平面应力及平面应变的断裂力学分析。2.基本公式 设有一二维裂纹体,如图2.1所示。令位移列阵为 “...  (本文共5页) 阅读全文>>

《物理测试》1987年05期
物理测试

反射焦散线法研究裂纹应力强度因子

一、引言 用实验方法(全息干涉法、光弹性法、散斑法等)确定各种裂纹的应力强度因子,常常受到裂纹尖端的影响,造成测量上的困难,因而精度下降。最近又发展了一种新的光学方法—焦散线法〔l〕,这种方法最适合解决一些特殊点,其相应的应力参数为奇异性(如裂纹尖端)所控制。该法能使奇异的应力场变换成一个高亮度的曲线(称焦散线),焦散线的几何参量可高精度地测量,根据这些参量就能精确地确定奇异的应力场。 本文以45号钢制成单边裂纹拉伸试样,采用散焦法测量不同载荷下、不同长度裂纹的应力强度因子,并与理论值比较,两者符合较好。二、反射焦散线法测定K:值原理 该法是利用激光照射被测试件的表面,当试件受外力作用时,裂纹尖端应力奇异区变形急剧,形成一个小曲面,由曲面反射出的光在空间被集聚形成一个特殊的空间曲面,当该空间曲面被一个参考平面切割时,一个高亮度的焦散线就产生了,它包含了测定奇异应力场所需的信息。 导出试件上点P(二,y)反射落至屏幕上点P’(班二...  (本文共3页) 阅读全文>>