地球物理学进展
地毬物理學進展
지구물이학진전
PROGRESS IN GEOPHYSICS
2011年
4期
1206-1213
,共8页
椭圆裂纹%始裂位置%应力集中%三维始裂状态
橢圓裂紋%始裂位置%應力集中%三維始裂狀態
타원렬문%시렬위치%응력집중%삼유시렬상태
基于断裂力学理论,采用最大拉应力准则分析了压剪和拉剪应力状态下倾斜椭圆形裂纹的三维始裂状态.研究结果表明:(1)椭圆形裂纹的三维始裂位置受周边应力场的影响:在拉剪状态下,原生裂纹的始裂位置始终在裂纹短轴端部,而与原生裂纹的几何形状(b/a)和材料泊松比(v)无关,而在压剪状态下则受b/a和v的共同影响,并随b/a和v的改变,始裂位置在椭圆裂纹长、短轴端部之间变化;(2)拉剪应力作用下,简化分析中仅计算裂纹长短轴端部应力集中系数是合理的,但在压剪应力作用下,这种简化不合理且偏于危险,计算中需综合考虑裂纹几何形状和材料泊松比的影响;(3)无论是压剪还是拉剪应力作用下,弯扭破裂扩展面始终呈包裹状沿原生裂纹边界向外侧延展,但二者的弯扭方向相反,分析结果与实验结果一致;(4) Sih采用最小应变能密度因子准则给出的拉剪状态下裂纹的三维断裂结果仅为近似解,而压剪状态下的相关分析结果与实验结果明显不符.
基于斷裂力學理論,採用最大拉應力準則分析瞭壓剪和拉剪應力狀態下傾斜橢圓形裂紋的三維始裂狀態.研究結果錶明:(1)橢圓形裂紋的三維始裂位置受週邊應力場的影響:在拉剪狀態下,原生裂紋的始裂位置始終在裂紋短軸耑部,而與原生裂紋的幾何形狀(b/a)和材料泊鬆比(v)無關,而在壓剪狀態下則受b/a和v的共同影響,併隨b/a和v的改變,始裂位置在橢圓裂紋長、短軸耑部之間變化;(2)拉剪應力作用下,簡化分析中僅計算裂紋長短軸耑部應力集中繫數是閤理的,但在壓剪應力作用下,這種簡化不閤理且偏于危險,計算中需綜閤攷慮裂紋幾何形狀和材料泊鬆比的影響;(3)無論是壓剪還是拉剪應力作用下,彎扭破裂擴展麵始終呈包裹狀沿原生裂紋邊界嚮外側延展,但二者的彎扭方嚮相反,分析結果與實驗結果一緻;(4) Sih採用最小應變能密度因子準則給齣的拉剪狀態下裂紋的三維斷裂結果僅為近似解,而壓剪狀態下的相關分析結果與實驗結果明顯不符.
기우단렬역학이론,채용최대랍응력준칙분석료압전화랍전응력상태하경사타원형렬문적삼유시렬상태.연구결과표명:(1)타원형렬문적삼유시렬위치수주변응력장적영향:재랍전상태하,원생렬문적시렬위치시종재렬문단축단부,이여원생렬문적궤하형상(b/a)화재료박송비(v)무관,이재압전상태하칙수b/a화v적공동영향,병수b/a화v적개변,시렬위치재타원렬문장、단축단부지간변화;(2)랍전응력작용하,간화분석중부계산렬문장단축단부응력집중계수시합리적,단재압전응력작용하,저충간화불합리차편우위험,계산중수종합고필렬문궤하형상화재료박송비적영향;(3)무론시압전환시랍전응력작용하,만뉴파렬확전면시종정포과상연원생렬문변계향외측연전,단이자적만뉴방향상반,분석결과여실험결과일치;(4) Sih채용최소응변능밀도인자준칙급출적랍전상태하렬문적삼유단렬결과부위근사해,이압전상태하적상관분석결과여실험결과명현불부.