界面端应力奇异性论文_解胜

导读:本文包含了界面端应力奇异性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应力,异性,界面,裂纹,材料,强度,特征值。

界面端应力奇异性论文文献综述

解胜[1](2017)在《双材料管类零件界面端应力奇异性研究》一文中研究指出双材料管类零件是一种具有优良综合性能的高效管件,被广泛应用于电子、电器、机械和生活用具等领域。由于界面端两侧材料的物性不连续,双材料圆管承受载荷时,其界面端可能存在应力奇异性,容易在界面端形成严重的应力集中,从而引起界面裂纹或脱粘,进一步导致双材料圆管的破环。本文利用有限元分析平面双材料圆环界面的应力分布情况,探索平面双材料圆环结构产生的界面端应力奇异性现象。基于多重应力奇异性数值分析方法,结合有限元分析,总结提出平面双材料圆环界面应力奇异性特征值的计算方法。在此基础上,提出分析计算双材料圆管界面端奇异应力场的一般性方法。通过分析不同材料组合双材料圆管的?-?图,得出双材料圆管的材料组合应满足的配对条件,以达到减小或消除应力奇异性的目的。通过实验研究,测量分析双材料圆管界面端的应力场,分别与理论分析结果和有限元仿真模拟相对比,结果表明,实验所得结论与两者均相符合,进一步验证了本文提出的理论方法的合理性与可行性。通过本文研究,为解决双材料圆管界面端应力奇异性问题提供理论和实验方法,并进一步为典型的双材料圆环结构在工业上的应用提供了理论依据。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-04-01)

张金轮,葛仁余,韩有民,周华聪[2](2017)在《各向同性材料接头和界面相交裂纹应力奇异性特征分析》一文中研究指出提出了用插值矩阵法分析各向同性材料接头以及与界面相交的平面裂纹应力奇异性。基于接头和裂纹端部附近区域位移场渐近展开,将位移场的渐近展开式的典型项代入线弹性力学基本方程,得到关于平面内各向同性材料接头以及与两相材料界面相交裂纹应力奇异性指数的一组非线性常微分方程的特征值问题,运用插值矩阵法求解,获得了两相材料平面接头端部应力奇异性指数以及与界面以任意角相交的裂纹尖端的应力奇异性指数随裂纹角的变化规律,数值计算结果与已有结果比较表明,本文方法具有很高的精度和效率。(本文来源于《应用力学学报》期刊2017年01期)

吴卫星[3](2016)在《纤维金属层板铆接界面端应力奇异性场及微动疲劳寿命的研究》一文中研究指出纤维金属层板铆接构件广泛应用于工业各个领域,尤其是航空航天领域。由于铆接结构中存在许多接触界面,这些接触界面处在外载荷的作用下很容易产生应力奇异性和微动疲劳破坏,因此,分析纤维金属层板铆接界面端的应力奇异性场和微动疲劳对改善铆接结构强度和可靠性具有重大意义。研究的主要内容有以下几点:1)针对铆接结构的特点,应用特征函数扩展技术分析柱坐标下接触界面端的应力奇异性问题。首先建立柱坐标下圆柱体端面接触边缘附近的叁维渐近位移场和应力场渐近表达式。然后根据铆钉/被铆接件接触界面端的边界条件,建立一个非线性特征方程组,据此求解界面端邻域的应力奇异性指数、位移和应力角分布函数的数值解,此方法的准确有效性得到了有限元计算结果的验证。分析了平头、沉头以及半圆头铆钉构成的铆接结构的应力奇异性问题,考察了铆钉材料、铆钉类型和摩擦系数对接触界面端应力奇异性指数和应力场角分布的影响。2)通过有限元ABAQUS软件,以铝合金纤维层板与45号钢板组成的铆接构件为研究对象,得出了纤维金属层板铝板层与铆钉铆接触界面上应力分布情况,分析了循环疲劳载荷、铆钉预应力以及接触表面摩擦系数变化对接触界面上的应力场影响。3)介绍了临界平面法以及相关的应变能密度准则,计算了纤维金属层板铝板层与铆钉帽之间接触界面部分的损伤参量值在上面的分布云图以及接触内外边缘上的分布曲线,最后讨论了常温和降温状态下铆钉预应力、循环载荷和界面摩擦系数的变化对损伤参量的影响。(本文来源于《华东交通大学》期刊2016-06-30)

华亚俊,吴志学,田帅,顾乡[4](2014)在《异质材料粘接界面强度——叁维应力奇异性影响》一文中研究指出通过实验并结合有限元分析研究了叁维应力奇异性对异质材料粘接接头界面强度的影响.有限元分析结果表明:如果对叁维双材料结构的棱边进行圆弧倒角,使相应的界面端线变成光滑连续曲线,则原界面端点附近的叁维应力奇异性会退化为界面端线附近的二维应力奇异性,进而降低应力奇异性程度.设计了一系列有圆弧倒角与无圆弧倒角的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/铝(AL)和聚碳酸酯(PC)/铝(AL)双材料试样并进行了四点弯曲实验.实验结果表明:界面尺寸对试样失效载荷无明显影响;与未圆弧倒角的试样相比,有圆弧倒角试样的失效载荷明显得到提高.这一结果证明叁维应力奇异性对粘接界面强度有明显影响.(本文来源于《力学季刊》期刊2014年04期)

朱林波,刘志刚,蒋翔俊,杨国庆,洪军[5](2014)在《考虑界面端应力奇异性的螺栓连接支承面接触压力计算模型》一文中研究指出将螺栓连接支承面接触问题简化为集中载荷和力矩耦合作用的有限刚度平头压模接触问题,利用BOGY特征值方程,分析双材料界面端应力奇异性发生的几何条件;依据GLADWELL接触力学理论,构建集中载荷和力矩耦合作用下平头压模接触压力计算模型,利用此模型分析螺栓预紧力、装配间隙和被连接件材料对螺栓连接支承面接触压力分布的影响规律。结果表明:在规定预紧力范围、装配等级和常用被连接件材料下,螺栓连接支承面不会发生退让接触,而界面端部出现明显的应力奇异性,其中预紧力变化对界面端应力奇异性强度影响不明显,但装配间隙和被连接件材料的变化对界面端应力奇异性强度影响显着;当被连接件材料弹性模量大于螺栓材料时,支承面内侧应力奇异性强度大于外侧,反之内侧应力奇异性强度明显小于外侧。此外,以平头压模为算例,采用有限元法验证了构建模型的准确性。(本文来源于《机械工程学报》期刊2014年23期)

顾志旭,郑坚,彭威,殷军辉[6](2014)在《固体发动机中轴对称界面端应力奇异性研究》一文中研究指出从界面防护的角度出发,研究了温度载荷下固体发动机中弹性-粘弹性轴对称界面端的奇异应力场。依据对应原理,由弹性-弹性界面端的特征方程获得了弹性-粘弹性界面端的应力奇异性指数。根据应变匹配模型,推导了温度载荷下轴对称界面端中的常应力项。针对现有的应力释放罩/推进剂界面端,分析了材料参数和结合角对其应力奇异性指数的影响规律,在不改变装药量的前提下,提出了弱奇异性或无奇异性界面端的设计。结果表明,自由边呈平角时界面端至多存在-0.1的弱奇异性,界面端应力集中水平显着降低。(本文来源于《固体火箭技术》期刊2014年04期)

于慧子[7](2014)在《二维界面端应力奇异性及界面裂纹分析》一文中研究指出本文首先基于界面力学的基本知识,采用求解平面界面端应力奇异性的理论方法,研究了界面端形状对应力奇异性指数的影响。然后,采用大型通用有限元软件ANSYS求解界面端应力奇异性指数,并讨论界面材料匹配组合、界面端几何形状和界面端处圆弧过渡等因素对界面端奇异性的影响,利用数值模拟计算了界面裂纹问题中的应力强度因子,讨论了裂纹长度,界面材料匹配组合对应力强度因子的影响。研究表明,界面端的应力奇异性主要有以下四种情况:无奇异性、单一应力奇异性、二重实数应力奇异性、二重振荡应力奇异性。随着结合角的增加,这四种情况依次出现,应力奇异性逐渐增强。通过数值解与理论解的比较发现,本文采用的数值方法能满足精度要求。当泊松比相同时,两种材料的弹性模量比相差越大,奇异性越严重。材料的弹性模量比例不变时,泊松比的变化会引起奇异性的变化。随着结合角的增加,应力奇异性逐渐增强。通过在界面端加圆弧过渡发现,有圆弧过渡的情况明显的减弱了界面端处的应力奇异性,并且过渡半径越大,界面端处应力值越小,但是不同半径的过渡圆弧对界面端应力奇异性的改善程度基本相同。用相互作用积分法计算的应力强度因子具有良好的稳定性,并且界面裂纹的应力强度因子随着裂纹长度的增加而逐渐的增大。当裂纹长度一定、两种材料的泊松比相等时,随着弹性模量差距逐渐变大,界面裂纹的应力强度因子在逐渐增大。当裂纹长度一定、两种材料的弹性模量相等时,界面裂纹的应力强度因子也随着泊松比的变化而变化。(本文来源于《东北大学》期刊2014-06-01)

葛仁余[8](2014)在《弹性和塑性V形切口应力奇异性分析与界面强度的扩展边界元法研究》一文中研究指出本文在调查和总结现有的分析线弹性和塑性v形切口/裂纹尖端附近区域的应力奇异性方法和断裂强度分析的基础上,研究了使用插值矩阵法分析线弹性、塑性v形应力奇异性和边界元法分析V形切口/裂纹结构的力学场问题。创立了一个新的分析途径—扩展边界元法(the extended boundary element method—XBEM),研制了相应的计算程序,有效和准确地求解了线弹性、塑性V形切口/裂纹应力奇异性指数和尖端附近区域的奇异应力场。全文主要研究工作及创新点如下:1提出插值矩阵法分析固体结构切口尖端区域热流密度奇异性。基于在切口尖端附近区域温度场的渐近展开表达式,提出了计算切口/裂纹尖端处热流密度奇异性特征指数的新方法。将温度场的表达式引入稳态热传导微分方程,得到关于各向同性材料切口/裂纹奇异点处的一组非线性常微分方程的特征值问题,再采用变量代换法,将该非线性常微分方程组转化为一组线性常微分方程组。运用插值矩阵法求解,获得各向同性材料切口/裂纹尖端处多阶的热流密度奇异指数,同时获得其相应的特征角函数。2提出插值矩阵法分析复合材料结构切口尖端区域应力奇异性。基于复合材料切口尖端位移场的渐近展开,将切口的反平面平衡控制方程转化为关于切口奇性指数的微分方程特征值问题,采用插值矩阵法计算该方程组的特征值,获取了切口尖端的应力奇性指数。研究了单相材料切口、双相材料切口以及止于异质界面切口的奇异性问题,算例表明本文方法可以一次性计算出多阶奇异性指数。对所取得的非奇异指数尽管切口不表现出奇性状态,但它们却是描述切口尖端完整应力场必不可少的参量。3提出插值矩阵法分析叁维柱向切口/裂纹尖端区域应力奇异性难题。在叁维柱向切口根部区域引用位移渐近展开式,代入线弹性力学控制方程,导得切口/裂纹应力奇性指数的常微分方程组特征值问题。然后采用插值矩阵法,一次性地计算出叁维柱向切口的各阶应力奇性指数,并可同时获取相应的特征角函数。算例结果表明本文方法是分析叁维切口应力奇异指数的一个有效的路径,叁维切口的前若干阶应力奇性指数解收敛于平面应变切口应力奇性指数理论值,但若直接用平面应变理论预测叁维切口应力奇性指数将导致部分奇性指数缺失。本文方法的一个重要优点是以上求解的特征角函数和它们各阶导函数具有同阶精度,并且一次性地求出前若干阶特征对,插值矩阵法计算量小,易于和其他方法联合使用。这些优点在后续求解尖端区域完全应力场和温度梯度场非常优越。4创立了扩展边界元法,用于分析线弹性平面V形切口/裂纹结构的位移场、应力场和裂纹扩展过程。对切口/裂纹尖端区域采用Williams渐近展开式表达,将其代入弹性力学基本方程中,尖端区域的应力奇异性指数及其对应的位移和应力角函数由插值矩阵法求解常微分方程组获得。由于在远离切口尖端的区域无应力奇异性,将尖端区域挖出后,其外围的剩余结构应力场无奇异性,由常规的边界元法分析。将尖端区域Williams渐近展开的特征分析法与边界积分方程结合,解出切口尖端附近应力奇异性区域的各应力场渐近展开项系数,获得平面切口/裂纹结构完整的位移和应力场,从而建立了扩展边界元法。①采用扩展边界元法研究了非奇异应力项对中央含V形切口试样的表观断裂韧度和临界荷载预测值的影响。结果表明:考虑非奇异应力项时,脆性断裂的表观断裂韧度和临界荷载的预测值要比忽略非奇异应力项时的预测值更接近实验值。②基于考虑非奇异应力项贡献的最大周向应力脆性断裂准则,运用扩展边界元法分析了边缘含V形切口/裂纹半圆形弯曲试样在荷载作用下的启裂方向,对切口/裂纹扩展过程给出了自动跟踪方法,通过算例证明了扩展边界元法的正确性和有效性。5提出了分析幂硬化塑性材料V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性一个新途径。首先在切口和裂纹区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,经过一系列推导,得出包含应力奇异指数和特征函数的非线性常微分方程特征值问题。然后采用插值矩阵法迭代求解导出的控制方程,一次性得到一般性塑性材料V形切口和裂纹的前若干阶应力奇异阶和相应的特征函数,本文获得的前3阶应力奇异指数有3~5位有效数字,并且同一阶的特征函数和其导函数的计算精度与对应的奇异指数计算精度同阶。目前关于平面塑性V形切口他人文献中鲜见有第2阶以上的可靠解。6创立了扩展边界元法分析V形切口/裂纹尖端局部弹塑性奇异应力场。将含V形切口结构分成围绕切口尖端的塑性局部区域和外围的剩余结构两部分。基于切口尖端区域特征分析求出的多重塑性应力奇性指数和相应的位移、应力特征角函数,将尖端区域塑性变形的位移和应力表示成有限项奇性指数和特征角函数的线性组合,然后在挖去小区域后的剩余结构考虑为线弹性变形,由边界积分方程离散求解。两部分计算列式联立,由此精细地计算出V形切口尖端区域的塑性位移场、多重奇异应力场和应力强度因子。本文的扩展边界元法解符合切口尖端局部塑性奇异应力场的解析规律,为弹塑性V形切口/裂纹的疲劳和断裂扩展分析提供了一个有效新途径。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2014-03-01)

董安强,李俊林[9](2012)在《双材料反平面界面端应力奇异性研究》一文中研究指出研究正交异性双材料反平面界面端的应力奇异性问题.采用复合材料断裂复变方法,得到应力奇异性指数λ的特征方程;利用Matlab,经过图形分析,得到双材料界面端楔形角θ1和θ2以及双材料参数对应力奇异指数λ的影响规律.(本文来源于《西安工程大学学报》期刊2012年03期)

安春利,任全彬,王铁军,赵桂平[10](2012)在《柔性接头界面端角点应力奇异性》一文中研究指出基于界面理论,建立了柔性接头增强件、弹性件两种结合材料形成的界面端角点附近奇异应力场方程,依据界面连续条件和自由边界条件,得到了与奇异应力场关联的特征值λ的线性齐次方程组,通过该方程组的求解和公式推导,给出了柔性接头界面端角点附近含应力强度系数的奇异应力场和位移场;并根据特征值λ的取值范围,获得了应力奇异性消失的柔性接头弹性件、增强件材料匹配和几何形状角选择。选取柔性接头常见工况,分别进行了角点附近奇异应力场解析解计算和有限元计算,验证了解析解的正确性。(本文来源于《固体火箭技术》期刊2012年03期)

界面端应力奇异性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

提出了用插值矩阵法分析各向同性材料接头以及与界面相交的平面裂纹应力奇异性。基于接头和裂纹端部附近区域位移场渐近展开,将位移场的渐近展开式的典型项代入线弹性力学基本方程,得到关于平面内各向同性材料接头以及与两相材料界面相交裂纹应力奇异性指数的一组非线性常微分方程的特征值问题,运用插值矩阵法求解,获得了两相材料平面接头端部应力奇异性指数以及与界面以任意角相交的裂纹尖端的应力奇异性指数随裂纹角的变化规律,数值计算结果与已有结果比较表明,本文方法具有很高的精度和效率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

界面端应力奇异性论文参考文献

[1].解胜.双材料管类零件界面端应力奇异性研究[D].合肥工业大学.2017

[2].张金轮,葛仁余,韩有民,周华聪.各向同性材料接头和界面相交裂纹应力奇异性特征分析[J].应用力学学报.2017

[3].吴卫星.纤维金属层板铆接界面端应力奇异性场及微动疲劳寿命的研究[D].华东交通大学.2016

[4].华亚俊,吴志学,田帅,顾乡.异质材料粘接界面强度——叁维应力奇异性影响[J].力学季刊.2014

[5].朱林波,刘志刚,蒋翔俊,杨国庆,洪军.考虑界面端应力奇异性的螺栓连接支承面接触压力计算模型[J].机械工程学报.2014

[6].顾志旭,郑坚,彭威,殷军辉.固体发动机中轴对称界面端应力奇异性研究[J].固体火箭技术.2014

[7].于慧子.二维界面端应力奇异性及界面裂纹分析[D].东北大学.2014

[8].葛仁余.弹性和塑性V形切口应力奇异性分析与界面强度的扩展边界元法研究[D].合肥工业大学.2014

[9].董安强,李俊林.双材料反平面界面端应力奇异性研究[J].西安工程大学学报.2012

[10].安春利,任全彬,王铁军,赵桂平.柔性接头界面端角点应力奇异性[J].固体火箭技术.2012

论文知识图

纤维压入试验特征值纤维拔出试验特征值3-22PC/AL材料组合为进一步...log(σ/p)随log(r/L)的变化4-6描接梁的平均失效弯曲应力对数值随...β1与β2关系图

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