压力敏感性弹塑性材料平面应力条件下起始扩展裂纹尖端的渐近场

采用一个能描述材料压力敏感性和SD效应的抛物型屈服准则,运用正交流动法则给出了材料的本构方程。在平面应力条件下,得出了裂纹尖端弹塑性应力场的基本解。在不同受力状态下(表现在采用不同的塑性混合因子),给出裂纹尖端应力场解的构造。讨论了材料参数对裂纹尖端应力场分布的影响。在自相似假设下讨论了应变的奇异性。结果表明,对于纯I型裂纹,在较低的拉伸应力作用下裂纹即开始起裂,而对于纯Ⅱ型裂纹,SD效应增强了材料的抗剪性能。

热应力下功能梯度条共线裂纹断裂问题分析

为了探讨温度变化对含裂纹的功能梯度材料(FGM)的影响,本文研究了含有两个共线裂纹的功能梯度条的I-型热应力断裂问题。对于稳态热应力下的功能梯度条应用分层方法进行分析,使得不同函数形式表示热机械属性变化下的断裂力学问题能够得到解析解。应用Lobatto-Chebyshev数值方法求得两个裂纹裂尖的热应力强度因子(TSIF)。通过一些算例研究材料热力属性、功能梯度条自由表面温度变化及裂纹几何参数变化对TSIF的影响,特别是对两裂纹间交互对热应力强度因子的影响进行了探讨。结果表明:用不同函数形式描述热机械属性对含有两个裂纹的功能梯度条TSIF有显著影响,该结果可为设计极端温度条件下使用的FGM提供参考。