数字梯度敏感方法及其在航空透明件断裂力学中的应用

• 作者: 原亚南 郝文峰 马寅佶
• 来源期刊: 实验力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 数字梯度敏感法 光学测量 航空透明件 断裂力学 应力强度因子
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 页码范围: 607-612
• 分类号: O348.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.7520/1001-4888-14-220

摘要

本文将数字梯度敏感方法用于航空透明件断裂力学问题研究.首先,基于透明材料的弹性—光学效应,建立了透明件应力状态与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系.在平面应力假设下,利用最小二乘拟合建立了Ⅰ型裂纹尖端应力强度因子与光学偏转角的关系.其次,通过数字梯度敏感方法搭建非接触光学测试平台,开展了带单边裂纹的航空有机玻璃试件三点弯曲实验,应用数字梯度敏感方法提取了Ⅰ型裂纹尖端应力强度因子.最后,通过选择不同计算子区域和步长大小,分析了数字梯度敏感方法中的子区域和步长选择对计算结果的影响.研究结果表明,数字梯度敏感方法实验所得应力强度因子与经验公式计算所得结果偏差小于10％,通过增加最小二乘拟合项数以及合理的子区域和步长选择可以减小数字梯度敏感方法计算应力强度因子误差.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郝文峰	北京航空材料研究院航空材料检测与评价北京市重点实验室	5	65	4.0	5.0
2	原亚南	清华大学工程力学系	5	25	2.0	5.0
3	马寅佶	清华大学工程力学系	6	40	4.0	6.0