不同加载条件下平面应力圆盘应力和位移的全场解

• 作者: 徐积刚 李一凡 董世明
• 来源期刊: 工程科学与技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 平面应力 巴西圆盘 应力 位移 幂级数解
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 水利与土木工程
• 页码范围: 54-61
• 页数: 8页
• 分类号: O343.1
• 字数: 3949字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15961/j.jsuese.201501082

摘要

不同加载条件下平面应力圆盘(简称巴西圆盘)应力场和位移场的研究,对于弹性力学、岩石力学和断裂力学而言具有重要的理论价值和工程实用价值.为得到不同加载条件下巴西圆盘应力场和位移场的数学表达式,依据弹性理论和巴西圆盘集中载荷作用下应力场的幂级数展开式,得到巴西圆盘在集中载荷作用下位移场的数学表达式;通过数理分析得到均布载荷作用下巴西圆盘试件应力场的数学表达式,并获得位移场的数学表达式.计算结果表明:径向应力σr、周向应力σθ和径向位移u均关于θ=0轴对称,切应力τrθ和切向位移v均关于θ=0轴反对称;在集中力作用点或分布载荷的边界点,应力场发生剧烈变化,位移场只有外围边界处的位移有较大变化,因此相同条件下,载荷类型对应力场的影响要大于对位移场的影响;另一方面,载荷类型的不同只对其作用点或作用区间附近(即ρ较大时)的应力场或位移场有重要影响,对离载荷作用点或作用区间较远的地方(即ρ较小时)的应力场或位移场影响极小,这一结论与圣维南原理完全一致.此外,径向位移u随p的增大而增大,切向位移v在ρ =0.7附近较大,在圆盘的中心和四周均较小.进一步的分析结果表明,国外有关学者所得均布载荷作用下巴西圆盘应力场的幂级数公式可进一步化简、合并,本文结果是均布载荷作用下巴西圆盘应力场的最简洁形式.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董世明	四川大学建筑与环境学院	20	64	4.0	6.0
2	李一凡	四川大学建筑与环境学院	7	4	1.0	1.0
3	徐积刚	四川大学建筑与环境学院	4	17	2.0	4.0