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論文編號 201712-223
論文題目 一種關于裂紋尖端應力奇異性及其消除的新視角
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A new sight on the singularity of crack-tip stress and its zoom-in elimination

首發時間:2017-12-18

Shen Zhen 1   

1989,male,master,fracture mechanics

Liu Weiqun 1   

Liu Weiqun(1970-), male, professor, Seepage mechanics

  • 1、Department of Engineering Mechanics, China University of Mining and Technology, Xu Zhou 221116, Jiangsu Province, China

Abstract:Stress singularity, that the stress at local crack tip has infinitely great mathematical solutions subjected to very small loads at infinity, is studied. According to the analysis of stress fields deduced from either Westergaard function or Williams\'s eigenfunction, it is found that stress singularity at the crack tip is mainly induced by an incomplete definition of mathematical domain with respect to the stress at crack tip and sequentially inappropriate application of stress functions to the crack tip. Crack tip is not included in the regime described by stress functions, but is simply regarded as the reference point relative to the local stress field. Directly applying traditional stress functions to the crack tip will certainly lead to local singularity, and further influence an infinitesimal vicinity. Redefining the scope of infinitesimal vicinity is introduced to eliminate stress singularity, wherein the stress is considered to be constant. Also, the limit of Bareblatt\'s cohesive zone concept is discussed.

keywords: stress singularity incomplete definition stress function

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一種關于裂紋尖端應力奇異性及其消除的新視角

申振 1   

1989,male,master,fracture mechanics

劉衛群 1   

Liu Weiqun(1970-), male, professor, Seepage mechanics

  • 1、中國礦業大學工程力學系,徐州,郵編221116

摘要:應力奇異性,即當無窮遠處承受非常小的載荷時,裂紋尖端處的應力具有無限大的數學解。本文根據Westergaard函數和Williams特征函數推導的應力場解析解,分析發現裂紋尖端的應力奇異性主要是由于裂紋尖端處應力的定義域不完整,以及應力函數在裂縫尖端的不合理應用。裂紋尖端不包括在由應力函數描述的區域內,而僅僅被視為局部應力場的相對參考點。直接將傳統的應力函數應用于裂紋尖端必然會導致局部應力奇異性,并進一步影響到裂紋尖端的無窮小鄰域。為了消除應力奇異性,重新定義裂紋尖端無窮小領域的范圍是必要的,且在該范圍內應力可以認為是恒定的。此外,笨重還討論了Bareblatt的內聚力概念的局限性。

關鍵詞: 應力奇異性 不完全定義 應力函數

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論文圖表:

引用

導出參考文獻

.txt .ris .doc
Shen Zhen,Liu Weiqun. A new sight on the singularity of crack-tip stress and its zoom-in elimination[EB/OL]. Beijing:Sciencepaper Online[2017-12-18]. http://www.lwpzwz.tw/releasepaper/content/201712-223.

No.****

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一種關于裂紋尖端應力奇異性及其消除的新視角

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