中心裂纹圆盘断裂参数的有限元标定

• 作者: 段国胜
• 来源期刊: 甘肃科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 中心裂纹圆盘 断裂参数 Williams级数解 应力强度因子 高阶项
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 工程技术
• 页码范围: 129-134
• 页数: 6页
• 分类号: TD713
• 字数: 2559字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2019.05.023.

摘要

圆盘试件作为最受研究人员青睐的式样类型,被广泛用于测试和研究脆性材料(如岩石、聚合材料及陶瓷等)的Ⅰ、Ⅱ型及复合型断裂韧性.Williams级数解的常数项,即平行于裂纹方向的T应力对裂纹的断裂行为存在很大影响,进一步的研究表明,裂纹尖端Williams级数解的更高阶非奇异项(n=3)对中心直裂纹圆盘断裂特征的影响同样显著.研究采用有限元法获得了裂纹尖端多个节点的位移值,建立超静定方程组,采用最小二乘法对其进行求解,对Williams级数解的奇异项应力强度因子KⅠ 和KⅡ,常数项T应力以及更高阶系数A 3和B 3进行求解.最后,给出了不同相对裂纹长度a/R及裂纹倾角的中心裂纹圆盘裂纹尖端的应力强度因子K?Ⅰ 及K?Ⅱ,以及更高阶项断裂参数A?3和B?3.结果表明:T? 随裂纹倾角增大逐渐增大且保持为负值;B?3均为正值且随裂纹倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;K?Ⅰ 、A?3均随裂纹倾角的增大逐步减小,而K?Ⅱ 随裂纹倾角的增大而增大;中心裂纹圆盘的纯Ⅱ型断裂裂纹倾角随相对裂纹长度的增大而减小,而Ⅱ型无量纲应力强度因子随裂纹长度的增大而增大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	段国胜		8	12	2.0	3.0