彎曲載荷作用下,雙槽圓形截面管的角裂紋具有兩個(gè)不同的奇異應(yīng)力場(chǎng)和相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子,針對(duì)該異型薄壁管裂紋問(wèn)題,提出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的應(yīng)力強(qiáng)度因子求解方法。即利用守恒律,通過(guò)選取適當(dāng)?shù)娜S積分路徑,并結(jié)合初等力學(xué)的應(yīng)力位移計(jì)算方法,顯化了應(yīng)力強(qiáng)度因子對(duì)J₂積分的貢獻(xiàn),建立了一個(gè)求解應(yīng)力強(qiáng)度因子的方程。由于該方程不足以求解兩個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度因子,利用材料力學(xué)平截面保持平面的變形假設(shè),建立了應(yīng)力強(qiáng)度因子之間的補(bǔ)充方程。將J₂積分與補(bǔ)充方程聯(lián)立求解,既可得到彎曲載荷作用下雙槽圓形截面管角裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。對(duì)于其他異型薄壁管裂紋問(wèn)題,該方法同樣適用,計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(04)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

裂紋尖端K控制區(qū)積分路徑

如圖2所示,裂紋面遠(yuǎn)場(chǎng)受純彎曲載荷作用。選取三維閉合曲面Ωclosed=Ain+Aout+A++A-+Ac,其中,Ain為雙槽圓形截面管的內(nèi)表面,Aout為雙槽圓形截面管的外表面,A+為裂紋韌帶截面,A-為遠(yuǎn)場(chǎng)無(wú)裂紋截面,Ac為裂紋面。由于A(yíng)in和Aout為自由表面,在自由表面上Ti=0,n2=0,則可得J2(Ain)=?Ain(ωn2-Tiui,2)dA=0 (8)

x 2 d =ξ,γ( a r )= ∫ 1 0 1 1-( sin[ 2ε+( a r ) 90 π 1-ξ 2 ]?-sin2ε+( a r ) 360 π 1-ξ 2 + 1 3 ( a r ) 3 ( 1-ξ 2 ) 3/2 +4( a r )[ cosε- 1 2 ( a r ) 1-ξ 2 ] 2 1-ξ 2 π-2ε-sin2ε+2( cosε- 1 4 ) 2 +4sin( cosε- 1 2 ) 2 + t 2sinε 3r 2 + 1 24 ) dξ ?????? ??? (15)如圖4(a)所示,Ac由四個(gè)角裂紋面組成,該裂紋面有8個(gè)對(duì)稱(chēng)的裂尖奇異應(yīng)力點(diǎn)d,d′,j,j′,o,o′,k和k′,與之相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子可表示為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]D型截面管應(yīng)力強(qiáng)度因子分析方法[J]. 袁浩,謝禹鈞.  機(jī)械強(qiáng)度. 2018(06)
[2]基于子模型法的帶有表面裂紋鋼絲應(yīng)力強(qiáng)度因子研究[J]. 喬燕,繆長(zhǎng)青,孫傳智.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]平橢圓形截面管應(yīng)力強(qiáng)度因子[J]. 李沖,謝禹鈞.  機(jī)械強(qiáng)度. 2017(02)
[4]疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)載荷譜加重方法研究[J]. 張海英,牛智奇,董登科,陳莉.  工程力學(xué). 2015(09)
[5]廣義擴(kuò)展有限元法及其在裂紋擴(kuò)展分析中的應(yīng)用[J]. 章青,劉寬,夏曉舟,楊靜.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]橢圓形截面管環(huán)向裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子分析方法[J]. 王偉,蔡永梅,謝禹鈞.  工程力學(xué). 2011(11)
[7]拉伸環(huán)向周期裂紋管的應(yīng)力強(qiáng)度因子[J]. 謝禹鈞,王曉華,王偉,徐立志.  工程力學(xué). 2006(06)
[8]方形截面管橫向裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI[J]. 謝禹鈞.  工程力學(xué). 2004(06)

碩士論文
[1]三維T型裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值研究[D]. 張迎軍.浙江工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3424459