一种新的确定应力强度因子的数值方法

发布时间：2018-01-11 03:05

本文关键词：一种新的确定应力强度因子的数值方法　出处：《力学季刊》2016年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：应力强度因子是一个非常重要的参数,可以用来估算裂纹和切口的断裂.这篇论文提供了一种基于包含应力集中区域一定体积上的平均应变能密度,来确定应力强度因子的数值方法.对于I型或是II型裂纹的单一加载方式,应力强度因子都可以直接从一定体积上的平均应变能密度的表达式求得其解,但是对于I-II复合型裂纹,情况相对复杂.因此,作者们提出了利用围绕切口尖端一定体积上几组不同关于裂纹切口平分线对称区域上的平均应变能密度,来拟合复合加载下I型和II型应力强度因子的数值方法.为了验证,计算了I-II复合型裂纹的半圆形三点弯曲试样应力强度因子,并与文献中给出的应力强度因子进行了比较.结果表明,提出的数值方法可靠,为平均应变能密度准则的工程应用提供了一种新的思路.
[Abstract]:The stress intensity factor is a very important parameter, the fracture can be used to estimate the crack and notch. This paper provides a stress concentration region containing the average strain energy density based on a certain volume, numerical methods to determine the stress intensity factor for type I or single loading mode II crack the expressions of the stress intensity factor can be directly from the average strain energy density of a certain volume of the obtained solution, but for I-II compound crack, the situation is relatively complex. Therefore, the authors proposed the use of a certain volume around the notch tip on several groups of different average strain on crack notch bisector of the symmetrical region energy density to fit, under combined loading of I type and II type of stress intensity factor of numerical method. In order to verify that the stress intensity factors of the mixed mode crack I-II semi circle of three point bending specimen is calculated, and the literature The stress intensity factors are compared. The results show that the proposed numerical method is reliable, which provides a new idea for the engineering application of the average strain energy density criterion.

【作者单位】：上海工程技术大学机械工程学院;同济大学机械与能源工程学院;上海海洋大学工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51072213)
【分类号】：O346.1
【正文快照】： 国家自然科学基金(51072213)刘小妹(1976-),女,安徽泾县人,讲师,博士生.研究方向:机械强度和断裂力学.应力强度因子是线弹性断裂力学中一个非常重要的参数,可以用来描述裂纹尖端附近的应力场.它的计算引起了许多研究者的重视,所用的方法也是各式各样的[1-3].在各种数值方法中,

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