工程结构V形切口奇性特征分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:konghao12345
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根据线弹性理论,V形切口尖端存在应力集中,实为应力奇异,可以表示为渐近级数展开形式,切口奇异程度由奇性指数和相应的特征角函数体现。本文提出一种计算V形切口奇性指数的新方法。基于切口尖端位移场的渐近展开,把平衡方程转化为有关切口奇性指数的特征微分方程组,利用变量替换技巧,将已建立的非线性特征方程组转化为线性,再采用插值矩阵法,一次性地计算出切口的各阶奇性指数及相应特征角函数。文章先后分析了板切口、壳切口、复合材料广义平面应变切口以及压电材料板切口的奇异性。对于Reissner板和中厚扁壳切口,计算了四种不同边界条件下切口奇性指数和相应的特征角函数。本文方法避免了求解超越方程,对板壳切口的矩奇异和剪切奇异可以同时获得,并通过相应的特征角函数来区分。对广义平面应变条件下复合材料切口奇性分析表明。本文方法灵活适用于平面和反平面应力场耦合或者解耦的情形,并可退化计算裂纹或各向同性材料切口的应力奇性指数。文中算例表明,所提方法对分析切口应力奇性是一种准确有效的手段。
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