含裂纹有限加筋板应力强度因子的求解

基于裂纹问题的复应力函数方法,对含裂纹有限加筋板中裂纹表面作用分布力时的应力强度因子进行了分析求解。对有限加筋板离散化,不考虑弯曲的影响,将筋条对裂纹板的作用力转化为作用在板边界的切向力,通过对受边界切向力作用的含裂纹有限板问题的求解,从而求解了含裂纹有限加筋板的问题。

有限加筋板边界效应对应力强度因子的影响

分析了含裂纹损伤的有限加筋板边界效应对裂纹尖端应力强度因子的影响,得到裂纹尖端应力强度因子随结构尺寸及边界条件的变化规律。结果表明,随着有限加筋板高宽比和筋、板相对刚度的增大,结构应力强度因子的下降幅度逐渐增大。当裂纹尖端离筋条越近时,这种现象越明显。

含中心裂纹的有限加筋板Dugdale模型

建立了含中心裂纹有限板弹塑性断裂问题分析的Dugdale模型,基于Muskhelishvili关于平面弹性力学解析函数解法,运用线弹性理论的叠加原理对Dugdale模型进行求解。以裂纹尖端开口位移值为弹塑性情况下表述裂纹力学特征的断裂参数,经过实例计算,给出了不同裂纹长度、不同载荷作用下含中心裂纹有限加筋板的系列断裂参数值。

含裂纹损伤有限加筋板弹塑性承载力分析

基于含直裂纹问题的复应力函数解法,提出了用Dugdale模型分析和求解弹塑性条件下含中心裂纹的有限加筋板承载力问题的方法。通过将加筋板离散为筋、板的结构,将含裂纹有限加筋板的问题转化为边界受切向力作用的含裂纹有限板的问题进行求解。计算了筋、板相对刚度不同的情况下,含中心裂纹有限加筋板裂纹尖端开口位移CTOD(Crack Tip Opening Displacement)值随裂纹长度及承载力情况变化的系列值。

有限加筋板宽度对应力强度因子的影响

基于线性累积损伤理论,分析了含裂纹损伤的加筋板加强筋宽度的不同对裂纹尖端应力强度因子的影响。然后根据分析得到裂纹尖端应力强度因子随加强筋宽度的变化规律。结果表明,随着加强筋宽度的增大,结构应力强度因子的下降幅度逐渐增大,当裂纹尖端离筋条越近时,这种现象越明显。

裂纹表面作用分布力的加筋板应力强度因子

对裂纹表面作用分布力的含中心裂纹有限加筋板的应力强度因子进行了分析计算 .将含裂纹加筋板离散为边界受切向力作用的含裂纹板及受内力作用的筋条 ,由边界协调条件求解得到板的边界切向力 ,将含裂纹有限加筋板问题的求解转化为含裂纹有限板问题的求解 。

加筋板面导纳的特性分析及实验研究

基于传递点导纳方法和复功率法推导了无限加筋板面导纳的解析解,并采用有限元方法得到了有限加筋板面导纳的数值解,通过实验验证了解的正确性;研究了加筋条各参数对加筋板面导纳的影响规律,结果表明：加筋条距激励中心越远,对板面导纳的影响越弱;多加筋条对板面导纳的影响不能简化成各单筋的叠加,线性叠加方法会高估加筋对降低低频振动和增加高频振动的作用;加筋条截面尺寸与筋板模量比对无限加筋板面导纳的影响主要集中在低频,加筋条截面高度相比截面宽度对有限加筋板的影响更为明显,低频时面导纳随着加筋条截面高度增加而减小,筋板的不同模量比对面导纳的影响频段不一样,且模量比越高对低频段的影响范围越广.