V形切口应力强度因子的边界元分析

摘要

本文将V 形切口结构分成围绕切口尖端的小扇形和剩余结构两部分。将切口尖端的位移和应力表示为有限个奇性阶和特征向量的线性组合，其组合系数相当于每个级数项的位移/应力幅值。然后采用边界元法分析挖去小扇形后的剩余结构，建立其边界积分方程。两者联立，求解获得切口根部区域的应力场、应力幅值系数和整体结构的位移和应力。通过应力幅值系数求得V形切口的广义应力强度因子。本文方法计算量小，通用性强，可以准确计算平面V 形切口的奇异应力场和应力强度因子。算例证明了本文方法的有效性。