交叉裂纹各裂尖应力强度因子同时快速求解的Williams单元

发布时间：2021-06-30 15:00

　　为了研究交叉裂纹各裂尖应力强度因子之间的相互影响,建立了交叉裂纹各裂尖应力强度因子同时快速求解的Williams单元,以十字交叉裂纹为例,分别对正交十字裂纹或斜十字裂纹各裂尖应力强度因子相关参数进行研究,分析了薄板尺寸、裂纹夹角与奇异区尺寸等相关参数对十字交叉裂纹各裂尖应力强度因子的影响,其中K_Ⅰ、K_Ⅱ为裂尖Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子。算例分析表明,当板宽与裂纹长度满足W/a≥13时,能够忽略板的尺寸对正交十字裂纹裂尖应力强度因子的影响,可视为无限大板;对于斜十字裂纹情况,当水平裂纹长度不变时,随着斜裂纹长度参数d的增大,K_Ⅰ,A、K_Ⅱ,C和K_Ⅰ,D逐渐递减,而K_Ⅱ,A、K_Ⅰ,B、K_Ⅱ,B和K_Ⅰ,C逐渐递增,对于K_Ⅱ,D则出现先减后增的趋势;当斜裂纹长度参数d=0时,随着裂纹夹角γ的变化,K_Ⅰ,A、K_Ⅰ,B大小相等,符号相同,K

【文章来源】：广西大学学报(自然科学版). 2020,45(01)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

KI与λ的关系

各裂尖SIFs与l/2的关系

3 算例分析本算例将图1所示的多条交叉裂纹模型简化为如图3所示的中心十字交叉裂纹矩形薄板。板宽为2W,高为2H,板厚为单位厚度,以十字交叉裂纹交点为坐标原点o,水平方向为x轴,逆时针旋转90°为y轴,建立整体坐标系xoy;将裂尖作为坐标原点oi,裂纹扩展方向为xi轴,逆时针旋转90°为yi轴,建立局部坐标系xioiyi(其中i=A,B,C,D,详见图3)。沿x轴水平裂纹长度为2a,过中心的斜裂纹长度为(b+c),其中b=e+d,c=e-d,e和d均为斜裂纹长度参数,裂纹夹角为γ;材料参数泊松比为μ,弹性模量为E;板边受平行于y轴和x轴的均布拉应力分别为σ和λσ作用,其中λ为荷载参数,表示板边平行于y轴和x轴所承受的拉应力比值。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3257964