当前位置:主页 > 科技论文 > 力学论文 >

任意裂纹面荷载作用下界面断裂分析

发布时间:2018-12-16 19:43
【摘要】:为研究裂纹面上作用的荷载对裂纹稳定性的影响,本文基于比例边界有限元方法提出裂纹面作用有任意方向、任意大小面荷载的界面应力强度因子求解模型.界面裂纹具有复数形式的应力奇异性指数,在任意裂纹面荷载作用下其奇异应力场更为复杂.应用本模型,径向的位移和应力可解析求解,无需网格细分即可自动反映裂尖的应力奇异性.裂纹面上的任意荷载首先可分解成平行于裂纹面以及垂直于裂纹面的分量,并进一步分解成有限项幂函数的和.对每个幂函数荷载解析求解,基于线性叠加原理获得结构在全部荷载作用下的解.该模型对各向同性材料和各向异性材料均适用.文中通过板承受裂缝面荷载时的应力强度因子求解的多个算例对该模型进行了验证和应用,对板的几何尺寸和双材料参数进行了敏感性分析,并应用于重力坝坝踵界面裂缝在水压力作用下的应力强度因子求解.
[Abstract]:In order to study the effect of the load acting on the crack surface on the crack stability, based on the proportional boundary finite element method, a model for calculating the interfacial stress intensity factor of the crack surface with arbitrary direction and size is proposed in this paper. The interface crack has complex stress singularity exponent, and the singular stress field is more complex under the action of arbitrary crack surface load. Using this model, the radial displacement and stress can be solved analytically, and the stress singularity of crack tip can be automatically reflected without mesh subdivision. Any load on the crack surface can be decomposed into components parallel to the crack surface and perpendicular to the crack surface, and further decomposed into the sum of finite power functions. Based on the linear superposition principle, the analytical solution of each power function load is obtained under all loads. The model is applicable to both isotropic and anisotropic materials. In this paper, the model is verified and applied by several examples of stress intensity factor solution of slab subjected to crack surface load, and the sensitivity analysis of the geometric dimension and bimaterial parameters of the plate is carried out. The stress intensity factor of the interface crack of gravity dam heel is solved under the action of water pressure.
【作者单位】: 大连理工大学建设工程学部;
【基金】:国家自然科学基金(51009019;51579033) 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT14LK40) 中国博士后基金特别资助项目(2013T60283)
【分类号】:O346.1

【共引文献】

相关期刊论文 前5条

1 张秀娟;;双金属板材的性能失配效应问题分析[J];大连交通大学学报;2009年04期

2 柳兆涛,刘一华,王炯华;平面V形切口双应力强度因子的光弹性实验研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2002年01期

3 程长征;牛忠荣;周焕林;胡宗军;;边界元法计算切口多重应力奇性指数[J];计算力学学报;2009年04期

4 暴艳利;钟红;林皋;;基于多边形比例边界有限元的重力坝地震断裂模拟[J];水电能源科学;2015年04期

5 钟红;暴艳利;林皋;;基于多边形比例边界有限元的重力坝裂缝扩展过程模拟[J];水利学报;2014年S1期

相关博士学位论文 前7条

1 陈晓明;电泳共沉积—烧结法制备钛合金表面生物活性梯度陶瓷涂层的研究[D];武汉理工大学;2002年

2 张明;弹塑性双材料界面裂纹问题的边界元法[D];清华大学;1995年

3 程长征;涂层结构和V形切口界面强度的边界元法分析研究[D];合肥工业大学;2007年

4 王毅;混凝土坝水库水动力相互作用计算模型研究[D];大连理工大学;2013年

5 张勇;等几何分析方法和比例边界等几何分析方法的研究及其工程应用[D];大连理工大学;2013年

6 高毅超;高阶双渐近透射边界研究及应用[D];清华大学;2013年

7 朱朝磊;基于比例边界有限元方法的混凝土结构静动态断裂模拟[D];大连理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前2条

1 崔书文;结合材料界面端脆断准则的理论研究与实验验证[D];合肥工业大学;2006年

2 詹春晓;界面端开裂扩展的数值模拟[D];合肥工业大学;2007年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 薛大为;圆筒内壁裂纹面上所受内压的效应估计[J];力学与实践;1983年03期

2 周勇;“圆筒内壁裂纹面上所受内压的效应估计”一文的种种疑点浅析——与薛大为同志商榷[J];力学与实践;1984年06期

3 薛大为;答《“圆筒内壁裂纹面上所受内压的效应估计”一文的种种疑点浅析——与薛大为同志商榷》[J];力学与实践;1984年06期

4 田常海,陈浩然,苏洪英,崔元山;复合型裂纹的裂纹面扭转角[J];应用力学学报;1999年04期

5 徐济民,何峻平,白大庆;四点弯曲型试件的裂纹面张开位移[J];清华大学学报(自然科学版);1993年02期

6 易志坚;裂纹面受一对反平面集中力时裂纹线场的弹塑性分析[J];重庆交通学院学报;1994年04期

7 王成,张录坤;有限宽板在裂纹面受两对反平面集中力时裂纹线场的弹塑性分析[J];应用数学和力学;1998年06期

8 李永东,张男,唐立强,贾斌;裂纹面摩擦接触引起的断裂韧性增长的研究[J];力学学报;2005年03期

9 刘钧玉;林皋;胡志强;;裂纹面荷载作用下多裂纹应力强度因子计算[J];工程力学;2011年04期

10 吴承平,王成;裂纹面任意点受反平面集中力时裂纹线场的弹塑性分析[J];应用数学和力学;1996年12期

相关会议论文 前2条

1 盖秉政;王立清;;裂纹面接触对孔边裂纹动态应力强度因子的影响[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 童第华;吴学仁;;应用权函数法计算孔边萌生裂纹的裂纹面位移[A];第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册[C];2012年

相关硕士学位论文 前2条

1 宋平平;任意裂纹面荷载作用下的界面断裂分析[D];大连理工大学;2015年

2 黄金;FRANC2D/3D网格技术研究与应用[D];昆明理工大学;2008年



本文编号:2382946

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/2382946.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d52c2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com