一种由等色线条纹图确定混合型应力强度因子的新方法-等参数法

摘要

本文介绍一种由临近缝端的等色线条纹图确定混合型应力强度因子KI与KII的新方法——等参数法。基于断裂力学的理论,作者提出一种用来确定混合型应力强度因子的光弹性分析方法。阐明了非单一的远场应力σox的效应。涉及KI、KII和σox的应力场系由非线性方程式来表明,与该应力场以相应的等色线条纹级数所在点的座标函数γ与θ来描述。 这种考虑远场应力的高精确度的方法是以严谨的理论为依据的,能应用于各种不同形态的缝端应力场。对于任何团合的或发散的等色线条纹图,它均可用于估价裂缝区中的张开型及滑移型应力强度因子。 解决的方式包含了重复的数据运算处理,成果分析的方式包含了重复的数据运算处理。然而,当测取r及N时,已考虑了试验误差;所以这种重复运算很快就得到收敛,其计算量是很小的。这种方法通常可应用全场的条纹图资料,并有效地增加了确定KI、KII和σox的精确性。 此外,当不计及远场应力时,研究的结果给出了十分简便的计算公式。 本文阐明了混合型应力强度因子的光弹性理论分析及其试验研究,并用于确定有缝的工程结构的应力强度因子。最后,讨论了应用等参数法研究应力强度因子的一些值得注意的问题,推荐了人工裂缝的模拟方法,阐明了应力强度因子的取值、缝端半径?