裂纹板贴补应力分析

本文采用含裂纹无限大板特殊基本解和合力边界条件，用体积力法对含裂纹金属薄板的胶贴补强问题进行应力分析。使用一满足胶贴层位移连续条件的剪切单元，把问题转化为对裂纹板和贴片的分析。由于使用的特殊基本解精确满足裂纹面自由力边界条件，避免了对裂纹尖端附近的奇异场进行离散处理，因而可以比较精确地求出裂纹尖端附近的应力分布，同时由于单位集中力引起的裂纹尖端应力强度因子可以解析得到，因而可以较准确地反映出用应力强度因子的降低来表征的贴补效果。作为贴补计算的例子，文中计算了受拉力和剪力作用时，含中心裂纹的金属裂纹板在贴补前后裂纹尖端应力强度因子的降低，给出了贴片的厚度、弹性模量和尺寸及肢贴层厚度等对贴补效果的影响。