裂紋板尖端應(yīng)力場(chǎng)課件

第二節(jié)：裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)匯報(bào)人：陳彪指導(dǎo)老師：王吉會(huì)第二節(jié)：裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)匯報(bào)人：陳彪目錄張開(kāi)型（I型）裂紋的應(yīng)力場(chǎng)1滑開(kāi)型（II型）裂紋的應(yīng)力場(chǎng)2撕開(kāi)型（II型）裂紋的應(yīng)力場(chǎng)3學(xué)習(xí)體會(huì)和小結(jié)4目錄張開(kāi)型（I型）裂紋的應(yīng)力場(chǎng)1滑開(kāi)型（II型）裂紋的應(yīng)上節(jié)回顧張開(kāi)型（I型）滑開(kāi)型（II型）撕開(kāi)型（III型）按裂紋的受力情況壓力筒的軸向裂紋輪齒根部裂紋圓軸的環(huán)形切槽裂紋上節(jié)回顧張開(kāi)型滑開(kāi)型撕開(kāi)型按裂紋的受力情況壓力筒的輪齒根部圓I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)1.長(zhǎng)為2a的“無(wú)限大”板的中心穿透裂紋裂紋頂端附近的應(yīng)力場(chǎng)無(wú)限寬板的中心裂紋I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)1.長(zhǎng)為2a的“無(wú)限大”板的中心穿透裂I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)Irwin推導(dǎo)出裂紋頂端附近（r，θ）處的應(yīng)力場(chǎng)為：式中，稱為I型裂紋的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子；a為裂紋尺寸；Y為形狀修正系數(shù)（隨裂紋尺寸、形狀、裂紋處結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、邊界條件而變化）；r＜＜a。。I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)Irwin推導(dǎo)出裂紋頂端附近（r，θ）處對(duì)于I型應(yīng)力場(chǎng)中的給定點(diǎn)(r,θ)，其應(yīng)力場(chǎng)方程一般式可寫(xiě)成通式:結(jié)論：（1），故當(dāng)r→0時(shí)，，稱為應(yīng)力具有的奇異性。只要是I型裂紋問(wèn)題裂尖區(qū)域的應(yīng)力場(chǎng)都具有相同的奇異性，它遠(yuǎn)比其它附加項(xiàng)要大得多。（2）應(yīng)力分量由兩部分組成：一部分是關(guān)于場(chǎng)分布的描述，它隨點(diǎn)的坐標(biāo)而變化，通過(guò)的奇異性及角分布函數(shù)來(lái)體現(xiàn)；另一部分是關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)度的描述，由應(yīng)力強(qiáng)度因子KI來(lái)表示，它與裂紋體的幾何及外加載荷有關(guān)。

I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)對(duì)于I型應(yīng)力場(chǎng)中的給定點(diǎn)(r,θ)，其應(yīng)力場(chǎng)方程一般I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)Irwin推導(dǎo)出裂紋頂端附近（r，θ）處的位移為：其中：I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)Irwin推導(dǎo)出裂紋頂端附近（r，θ）處

必須注意，因?yàn)樵诹鸭y尖端處，r是有限的（），所以，應(yīng)力也是有限的，沒(méi)有裂紋尖端的奇異性。2.有限尖端半徑的裂紋端部區(qū)域的應(yīng)力場(chǎng):I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)必須注意，因?yàn)樵诹鸭y尖端處，r是有限的（I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)3.單向拉伸“無(wú)限大”裂紋的應(yīng)力場(chǎng)I型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)3.單向拉伸“無(wú)限大”裂紋的應(yīng)力場(chǎng)II型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)對(duì)無(wú)限大板，中心有一長(zhǎng)為2a的裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)：II型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)對(duì)無(wú)限大板，中心有一長(zhǎng)為2a的裂紋尖端II型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)其中：對(duì)無(wú)限大板，中心有一長(zhǎng)為2a的裂紋尖端位移場(chǎng)：II型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)其中：對(duì)無(wú)限大板，中心有一長(zhǎng)為2a的裂III型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)面外純剪切“無(wú)限大”裂紋板受力示意圖由于裂紋面是沿z方向錯(cuò)開(kāi)，因此平行于xy平面的位移u=0，v=0，只有z方向的位移w≠0，顯然這一問(wèn)題不屬于平面問(wèn)題，它是反平面問(wèn)題III型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)面外純剪切“無(wú)限大”裂紋板受力示意圖III型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)面外純剪切“無(wú)限大”裂紋板尖端應(yīng)力場(chǎng)：面外純剪切“無(wú)限大”裂紋板尖端位移場(chǎng)：III型裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)面外純剪切“無(wú)限大”面外純剪切“無(wú)限學(xué)習(xí)體會(huì)和小結(jié)1.小結(jié)2.體會(huì)（1）不同裂紋類型中，裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)分布不同；（2）不同應(yīng)力狀態(tài)下，裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)分布不同；（3）裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)分布于應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子密切相關(guān)（1）