玻璃板的断裂力学分析与疲劳寿命评估

摘要

建筑玻璃在制造过程中不可避免的存在很多微小的裂纹,至使其断裂强度的理论值远大于实际值.针对玻璃幕墙结构疲劳问题突出但国内外基础理论研究缺乏的现状,为探索玻璃这种典型的脆性材料的疲劳破坏机理,本文从线弹性断裂力学理论出发,介绍了含表面裂纹玻璃板的应力强度因子的有限元计算方法,并通过奇异单元进行裂纹尖端模拟进行有限元分析.最后将计算结果和现有理论结果进行对比分析,验证了有限元方法的有效性.应力强度因子客观反应了玻璃结构脆性断裂的本质,因此对玻璃材料断裂应力强度因子的有限元分析为研究和预测玻璃材料的疲劳寿命提供了理论依据.