用杂交有限元法计算三维裂纹的应力强度因子

摘要

根据放松了连续性要求的修正势能原理及裂纹尖端的应力、位移场，推导了杂交单元的单元刚度矩阵。用杂交元法计算了纯扭转载荷下带有环形裂纹的圆柱体的应力强度因子。计算结果表明，这种计算方法具有较高的精确度。用杂交元法计算了裂面上作用有弯、切、扭载荷试件的应力强度因子，这类试件可用于进行三维断裂准则的实验研究。