【摘要】：為研究裂紋面上作用的荷載對裂紋穩(wěn)定性的影響,本文基于比例邊界有限元方法提出裂紋面作用有任意方向、任意大小面荷載的界面應(yīng)力強(qiáng)度因子求解模型.界面裂紋具有復(fù)數(shù)形式的應(yīng)力奇異性指數(shù),在任意裂紋面荷載作用下其奇異應(yīng)力場更為復(fù)雜.應(yīng)用本模型,徑向的位移和應(yīng)力可解析求解,無需網(wǎng)格細(xì)分即可自動反映裂尖的應(yīng)力奇異性.裂紋面上的任意荷載首先可分解成平行于裂紋面以及垂直于裂紋面的分量,并進(jìn)一步分解成有限項冪函數(shù)的和.對每個冪函數(shù)荷載解析求解,基于線性疊加原理獲得結(jié)構(gòu)在全部荷載作用下的解.該模型對各向同性材料和各向異性材料均適用.文中通過板承受裂縫面荷載時的應(yīng)力強(qiáng)度因子求解的多個算例對該模型進(jìn)行了驗證和應(yīng)用,對板的幾何尺寸和雙材料參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,并應(yīng)用于重力壩壩踵界面裂縫在水壓力作用下的應(yīng)力強(qiáng)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.
【作者單位】： 大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51009019;51579033) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項資金(DUT14LK40) 中國博士后基金特別資助項目(2013T60283)
【分類號】：O346.1

【共引文獻(xiàn)】

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3 薛大為;答《“圓筒內(nèi)壁裂紋面上所受內(nèi)壓的效應(yīng)估計”一文的種種疑點(diǎn)淺析——與薛大為同志商榷》[J];力學(xué)與實(shí)踐;1984年06期

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本文編號：2382946