棱角缺陷裂紋問(wèn)題研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的觀念和經(jīng)驗(yàn)，人們對(duì)缺陷有很強(qiáng)的排斥感，認(rèn)為如果結(jié)構(gòu)中存在缺陷就會(huì)帶來(lái)不好的影響，但是由于所有的構(gòu)件和材料在制造或生產(chǎn)的同時(shí)都會(huì)產(chǎn)生缺陷(裂紋、空洞、夾雜等)。單一的某種缺陷的存在都會(huì)降低結(jié)構(gòu)的性能，但是經(jīng)本文研究如果有兩種或兩種以上的缺陷共同作用于同一線彈性體，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用。本文所研究的模型為三維角裂紋和棱角缺陷共同作用一線彈性體，比起研究單一缺陷的影響更有實(shí)際的意義。
　　由于從理論方面研究斷裂問(wèn)題只能研究一些

2、簡(jiǎn)單的模型或者做一些很強(qiáng)的假設(shè)條件，這樣一來(lái)就限制了斷裂力學(xué)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，而通過(guò)試驗(yàn)的方法探求其規(guī)律成本高、周期長(zhǎng)。所以一般對(duì)于三維表面斷裂力學(xué)的分析都是借助于有限元軟件來(lái)得到一些數(shù)值解，從中得出規(guī)律。
　　值得注意的是到目前為止的文獻(xiàn)中，還沒(méi)有對(duì)含棱角缺陷的三維角裂紋體中有關(guān)平行于裂紋邊界尺寸對(duì)裂紋前沿應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響進(jìn)行報(bào)道。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的查閱發(fā)現(xiàn)在二維角裂紋體問(wèn)題中，當(dāng)該邊界尺寸與裂紋尺寸相比小于某個(gè)值時(shí)，其尺寸的大

3、小對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響不容忽視。
　　本文所要研究的問(wèn)題為含棱角缺陷的三維角裂紋問(wèn)題。比僅含單一表面裂紋問(wèn)題更加復(fù)雜。主要采用有限元法對(duì)Ⅰ型三維角裂紋體的應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行數(shù)值分析。主要對(duì)含棱角缺陷角裂紋的無(wú)限大裂紋體進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)，棱角缺陷對(duì)裂紋體尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子影響很大。棱角缺陷對(duì)裂紋體尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子影響是積極的，此缺陷能對(duì)裂紋體起到保護(hù)作用，使結(jié)構(gòu)更加安全。還著重研究了在有限大體中，平行于裂紋邊界尺寸對(duì)裂紋前沿應(yīng)力強(qiáng)