正交异性材料双层板弯曲断裂分析
2018-01-09韩贵花张雪霞赵文彬
太原科技大学学报 2018年1期
韩贵花,张雪霞,赵文彬,王 慧
(太原科技大学 应用科学学院,太原 030024)
正交异性材料双层板弯曲断裂分析
韩贵花,张雪霞,赵文彬,王 慧
(太原科技大学 应用科学学院,太原 030024)
研究含界面裂纹正交异性复合材料双层板在弯曲载荷作用下的裂纹尖端场问题。利用复变函数方法,引入含待定实系数的挠度函数,利用待定系数法,建立满足边界条件的非齐次线性方程组。求解得到满足控制方程和边界条件的挠度函数,推导出特征方程判别式均大于零时受弯曲载荷作用的正交异性复合材料双层板界面裂纹尖端的应力、应力强度因子、弯矩和扭矩的解析表达式。最后通过算例分析了极角取定值时,弯矩随极径改变的变化曲线以及极径取定值时,弯矩的角分布曲线。
正交异性材料双层板;界面裂纹;复变函数;弯矩
复合式材料双层板是由两种或者两种以上不同性能的材料构成,粘结部分存在界面,由于材料的制作与设计,界面处通常会有缺陷。在载荷的影响下,裂纹处经常出现应力集中现象,以致于裂纹扩展,最终导致材料结构失效。目前,很多研究者对复合材料双层板界面断裂力学进行了研究。A. D. Szekrenyes[1]利用三阶剪切变形板式理论分析了复合型材料式双层板在裂纹缺陷附近的应力以及能量释放率,考虑到平衡性问题再加上位移在界面处应具有连续性,制定出满足边界条件的控制方程。并用J积分方程对II、III型裂纹在缺陷尖端处的能量型释放率的分布形式进行了一定分析。……
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