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《夾雜對Ⅰ型裂紋應(yīng)力強度因子影響的一般近似解》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第39卷第1期上海交通大學(xué)學(xué)報V01．39No．12005年1月JOURNAI0FSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYJan．2005文章編號：1006—2467(2005)01—0138—04夾雜對I型裂紋應(yīng)力強度因子影響的一般近似解盛強，李中華(上海交通大學(xué)工程力學(xué)系，上海200030)摘要：利用相變增韌理論和Eshelby等效夾雜方法，給出任意形狀夾雜對I型裂紋應(yīng)力強度因子影響的近似解析解．和有限元分析結(jié)果比較表明，由于引入遠場應(yīng)力對夾雜的作用，導(dǎo)出的近似解有較好的精度，適用于處理較大尺寸和具有任意形狀的
2、夾雜對I型裂紋應(yīng)力強度因子的影響．關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；夾雜；裂紋；應(yīng)力強度因子；Eshelby等效夾雜理論中圖分類號：TB125文獻標識碼：AAGenerallyApproximateSolutionfortheStressIntensityFactorofModelICrackAffectedbyInclusionSHENGQiang，LZhong—hua(Dept．ofEng．Mechanics，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200030，China)Abstract：Basedonthetheoryofthetransformationto
3、ugheningandtheEshelbyequivalentinclusionap—proach，agenerallyapproximatesolutionwasdevelopedforpredictingthestressintensityfactor(SIF)ofmodelcrackinteractingwithaninclusionofarbitraryshape．Asvalidatedbydetailedfiniteelementanaly—ses，thesolutionhasgoodaccuracynotonlyforsmallinclusionbutalsof
4、ortheinclusionwithlargesizeduetointroducingtheeffectoftheremotelystressontheinclusion．Thepresentsolutiongreatlyextendstheapplicablerangeofthesolutionproposedinreference．Keywords：compositematerial；inclusion；crack；stressintensityfactor；Eshelbyequivalentinclusionap—proach在復(fù)合材料中，通常以纖維或二相粒子作為增要
5、獲得裂紋與任意形狀夾雜相互作用的精確解強相．在研究這些材料的斷裂行為時，裂尖的應(yīng)力一答是十分困難的．筆者l_9。。曾運用Eshelby等效夾應(yīng)變場會受到夾雜的彈性模量和幾何尺寸的強烈影雜理論和相變增韌理論，獲得裂紋與任意夾雜相互響．由于裂尖應(yīng)力強度因子對材料的斷裂行為有重作用的近似解析解．然而，這些解答僅適用于位于裂要影響，故有關(guān)裂紋和夾雜相互作用的研究受到廣尖附近，其尺寸遠小于裂紋長度的夾雜，對于較大夾泛的重視l_1]．然而，由于問題的復(fù)雜性，以往的研雜，或?qū)τ趭A雜物附近的小裂紋將不再適用．本文在究主要運用數(shù)值方法，例如有限元方法l2]、邊界元文獻E9，10-]的基礎(chǔ)上，
6、導(dǎo)出I型裂紋和具有任意大方法“和奇異積分方程方法等．雖然這些數(shù)值小和形狀夾雜相互作用的一般近似解．分析的結(jié)果揭示了夾雜的形狀、大小、位置和彈性模1模型和公式推導(dǎo)量對裂尖應(yīng)力強度因子的影響，但從理論和材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度，解析方法具有更重要的意義．所研究的問題的力學(xué)模型如圖1所示，裂紋和收稿日期：2004—02—06作者簡介；盛強(1979一)，男，安徽宣城人，碩士，主要從事材料斷裂研究．李中華(聯(lián)系人)，教授，博士生導(dǎo)師電話(Te1．)：021—54743918；Email；zhli@sjtu．edu，cn，維普資訊http://www.cqvip.com第1期盛強，等：夾雜
7、對I型裂紋應(yīng)力強度因子影響的一般近似解139任意形狀夾雜物共處于外加應(yīng)力場。作用下，為簡彈性模量．將式(4)代人式(3)，得化，只考慮平面應(yīng)變情況．通常，由于外加應(yīng)力場或e一Le(5)L一[(a一1)JS+J](1一a)(6)夾雜物形狀不對稱，裂尖應(yīng)力強度因子為I、Ⅱ型裂J是單位張量．張量L將夾雜內(nèi)的等效相變應(yīng)變e紋的復(fù)合，本文只考慮I型裂紋問題．假定不含夾雜和外加應(yīng)變e關(guān)聯(lián)起來，而無須顧及夾雜與基體材時外加應(yīng)力場在裂紋尖端所引起的1型應(yīng)力強度因料的彈性張量C．和C．子為K．由于夾雜的作用，近裂尖的應(yīng)力強度因子對圓
