应用半权函数法计算界面裂纹的应力强度因子
Semi-weight Function Method on Computation of Stress Intensity Factors in Dissimilar Materials
查看参考文献15篇
|
文摘
|
应用半权函数法求解双材料界面裂纹的应力强度因子,得到以半权函数对参考位移与应力加权积分的形式表示的应力强度因子.针对特征值为复数λ的双材料界面裂纹裂尖应力和位移场,设置与之对应特征值为-λ的位移函数,即半权函数.半权函数的应力函数满足平衡方程,应力应变关系,界面的连续条件以及在裂纹面上面力为0;半权函数与裂纹体的几何尺寸无关,对边界条件没有要求.由功的互等定理得到应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ的积分形式表达式.本文计算了多种情况下界面裂纹应力强度因子的算例,与文献结果符合得很好.由于裂尖应力的振荡奇异性已经在积分中避免,只需考虑绕裂尖远场的任意路径上位移和应力,即使采用该路径上较粗糙的参考解也可以得到较精确的结果. |
|
其他语种文摘
|
Semi-weight function method is used and developed in this paper to solve the problem of two bonded dissimilar materials containing a crack along the bond. Expressions of stress and displacement fields are ob-tained. Strain component ε_x is naturally continuous throughout the entire plate. Two sets of analytical expres-sion of semi-weight functions, which satisfy conditions of continuity across interface, equilibrium equation, stress and strain relationship, u_i～r~(-λ) near the crack tip and the traction free on the crack surface, are ob-tained. Integral expression of fracture parameters, K_I and K_(II) are obtained from reciprocal work theorem with semi-weight functions and approximate displacement and stress values on any integral path around crack tip. The calculation results of applications show that among high precision calculation methods, compared with the weight function method, this method provides applicable analytical expressions of semi-weight functions and in less re-strict conditions. Compared with finite element method, it needs fewer amounts of calculation and simple and convenient FEA model. |
|
来源
|
应用力学学报
,2004,21(1):44-49 【核心库】
|
|
关键词
|
双材料
;
界面裂纹
;
应力强度因子
;
半权函数法
;
平面问题
|
|
地址
|
中国科学院力学研究所, 北京, 100080
|
|
语种
|
中文 |
|
文献类型
|
研究性论文 |
|
ISSN
|
1000-4939 |
|
学科
|
力学 |
|
基金
|
国家自然科学基金资助
|
|
文献收藏号
|
CSCD:1565526
|
参考文献 共
15
共1页
|
|
1.
Williams M L. The Stresses around a fault or crack in dissimilar media[J].
Bull Seism Soc Am,1959,49(2):199-204
|
CSCD被引
79
次
|
|
|
|
|
2.
Rice J R. plane problems of cracks in dissimilar media[J].
J Appl Mech, Trans ASME. Series E,1965,32:418-423
|
CSCD被引
39
次
|
|
|
|
|
3.
Bueckner H F. Mechanics of Fracture 1[M].
Mechanics of Fracture 1,1973
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
4.
Rice J R. Some remarks on elastic crack-tip stress fields[J].
Int J Solids Structure,1972,8:751-758
|
CSCD被引
37
次
|
|
|
|
|
5.
Gao H. mismatch versus oscillation[J].
J Appl Mech,1991,58:931-938
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
6.
Gao H. Weight function method for interface crack in anisotropic bimaterials[J].
Int J Fracture,1992,55(2):139-158
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
7.
Banks-Sills L. Weight functions for interface cracks[J].
Int J Fracture,1993,60(1):89-95
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
8.
申连喜. 界面裂纹问题中的权函数方法.
固体力学学报,1995,16(2):171-174
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
9.
Liu C T. Semi-weight function method in fracture mechanics[J].
Int J Fracture,1991,48:R3-R8
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
10.
龙驭球. 新型有限元引论[M].
新型有限元引论,1992
|
CSCD被引
21
次
|
|
|
|
|
11.
张明. 双材料界面裂纹应力强度因子的边界元分析.
应用力学学报,1999,16(1):21-26
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
12.
Chen-chin Hong. The computation of stress intensity factors in dissimilar materials[J].
J Elasticity,1978,8(1):21-34
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
13.
杨晓翔. 求解界面裂纹应力强度因子的围线积分法.
上海力学,1996,17(1):10-21
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
14.
黎在良. 断裂力学中的边界数值方法[M].
断裂力学中的边界数值方法,1996
|
CSCD被引
16
次
|
|
|
|
|
15.
王自强. 界面断裂力学简介与展望[J].
力学与实践,1991,13(4):1-8
|
CSCD被引
11
次
|
|
|
|
|
了解气象卫星更多信息，请访问