APP下载

圆孔边界上弯折裂纹的奇异积分方程解法①

2013-02-02徐冬,张蕾

佳木斯大学学报(自然科学版) 2013年3期
关键词:裂纹

徐 冬, 张 蕾

(1.临沂职业学院,山东 临沂276017;2.临沂大学理学院,山东 临沂276005)

0 引 言

研究孔边弯折问题具有重要的工程应用价值.关于弯折裂纹的研究已引起许多学者的兴趣,有学者曾利用保角映射来逼近无限体中弯折裂纹问题[1].也有使用有限元、边界元等数值方法对该问题进行计算[2~5].用分布位错来模拟裂纹的方法计算时,裂纹位置可以任意[6]. 相关研究工作,可见文献[7 ~9]. 本文拟采用上述方法对圆边界上的弯折裂纹进行研究. 由裂纹边界条件,建立了相应的奇异积分方程. 通过熟知的数值公式,将得到的方程化为代数方程数值求解位错分布,由此,得到裂纹尖端处的应力强度因子值. 这是一种解析、数值相结合求解应力强度因子的方法,各裂纹位置可以是任意的.为了行文方便,文中我们沿用了文献[7 ~9]部分符号和公式.

1 理论分析

在反平面弹性问题的中,应力G、位移w(x,y)和合力f(x,y)可用复势φ(z)[6]表示为

其中τxz,τyz是纵向剪应力.

无限平面时强度为H 的点位错的复势记为沿z0的有向斜线布置分布位错密度为h(s)的连续时复势函数为

其中a 为斜线l 的长度,α 为x 轴正向逆时针转到l正向所成的角度.在以上研究的基础上,可利用位错叠加来模拟裂纹,以求解弯折裂纹的问题.

若φp为无限大域中弯折裂纹的复势,则有

这里N 为裂纹分支数,zc为位错放置点,zcj为第j 条分支端点,aj为第j 条分支长度,hj(sj)为沿第j 条分支分布位错密度函数.

由(1)式和(2)式,可得

要对无限大域中的弯折裂纹问题进行……

登录APP查看全文

猜你喜欢

裂纹
基于扩展有限元的疲劳裂纹扩展分析
裂纹长度对焊接接头裂纹扩展驱动力的影响
裂纹圆管弯曲承载能力研究
一种基于微带天线的金属表面裂纹的检测
裂纹敏感性钢铸坯表面质量控制
Epidermal growth factor receptor rs17337023 polymorphism in hypertensive gestational diabetic women: A pilot study
42CrMo托辊裂纹的堆焊修复
心生裂纹
微裂纹区对主裂纹扩展的影响
A7NO1铝合金退火处理后焊接接头疲劳裂纹扩展特性