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轴向和周向裂纹圆柱壳的裂纹闭合对应力强度因子的影响。 (英语) Zbl 1187.74078号

小结:当含有穿透厚度裂纹的壳体或板承受弯曲载荷时,会发生裂纹面闭合,这导致应力密集系数低于非闭合假设的预期值。本文从理论上分析了裂纹面闭合对轴向裂纹圆柱壳和周向裂纹圆柱壳在弯矩作用下的应力强度因子的影响。该分析通过引入裂纹面闭合效应扩展了Delale和Erdogan的浅壳理论。为了与剪切变形壳理论保持一致,裂纹面闭合由裂纹面压缩边缘的线接触模拟。未知接触力是通过迭代求解一个混合边值问题来计算的,即沿着裂纹长度,压缩边裂纹面的法向位移等于零或接触压力等于零。结果表明,接触力沿裂纹的分布一般是不均匀的。此外,我们发现,与球壳的情况类似,裂纹闭合可能发生在圆柱壳裂纹的全长上,或仅发生在裂纹的某些部分上,这取决于壳体的几何形状和所施加弯曲载荷的性质(方向)。通过对闭合解和非闭合解的应力强度因子比值的比较,发现裂纹面闭合对应力强度系数的大小有显著影响,并有降低最大应力强度因数的趋势。对于给定的裂纹长度和壳体厚度,当壳体半径变得很大时,裂纹面对应力强度因子的闭合效应最大。

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74克70 固体力学中的应力集中奇点
74兰特 脆性断裂
74K25型 外壳
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全文: 内政部