源于半球形缺陷表面裂紋問題的研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的觀念和經(jīng)驗，人們對缺陷都有很強的排斥感，都會認(rèn)為如果結(jié)構(gòu)中存在缺陷就會帶來不好的影響，但是由于所有的構(gòu)件和材料在制造或生產(chǎn)的同時都會產(chǎn)生缺陷(裂紋、空洞、夾雜等)。單一的某種缺陷的存在都會降低結(jié)構(gòu)的性能，但是經(jīng)本文研究如果有兩種或兩種以上的缺陷共同作用于同一線彈性體，有的時候會對結(jié)構(gòu)起到保護作用。本文所研究的模型為半圓形表面裂紋和半球形表面缺陷共同作用一線彈性體，比起研究單一缺陷的影響更有實際的意義。
　　由于從理論方面

2、研究斷裂問題只能研究一些簡單的模型或者做一些很強的假設(shè)條件，這樣一來就限制了斷裂力學(xué)的發(fā)展和實際應(yīng)用，而通過試驗的方法探求其規(guī)律成本高、周期長。所以一般對于三維表面斷裂力學(xué)的分析都是借助于有限元軟件來得到一些數(shù)值解，從中得出規(guī)律。
　　值得注意的是到目前為止的文獻中，還沒有對含半球形缺陷的表面裂紋體中有關(guān)平行于裂紋邊界尺寸對裂紋前沿應(yīng)力強度因子的影響進行報道。通過對現(xiàn)有文獻的查閱發(fā)現(xiàn)在二維裂紋體問題中，當(dāng)該邊界尺寸與裂紋尺寸相比小

3、于某個值時，其尺寸的大小對應(yīng)力強度因子的影響不容忽視。
　　本文所要研究的問題為含半球形缺陷的三維表面裂紋問題。比僅含單一表面裂紋問題更加復(fù)雜。主要采用有限元法對Ⅰ型三維表面裂紋體的應(yīng)力強度因子進行數(shù)值分析。主要對含半球形缺陷表面裂紋的無限大裂紋體進行研究。研究發(fā)現(xiàn)，半球形缺陷對裂紋體尖端的應(yīng)力強度因子影響很大。當(dāng)其小于某個值時，此缺陷能對裂紋體起到保護作用；當(dāng)大于這個值時，此缺陷對裂紋體起到放大作用，使結(jié)構(gòu)更加危險。還著重研究了