纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场
来源期刊：复合材料学报2009年第6期
论文作者：高增梁 翁琳 王效贵
关键词：横观各向同性; 轴对称界面端; 应力奇异性; 特征值法; transverse isotropy; axisymmetric interface wedge; stress singularity; eigenvalue method;
摘 要：提出了一种分析横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场的特征值法. 基于横观各向同性弹性材料空间轴对称问题的基本方程和一阶近似假设, 利用分离变量形式的位移函数和无网格算法, 导出了关于应力奇异性指数和应力角函数的奇异性特征方程. 对于纤维/基体轴对称界面端模型, 特征值法给出的应力奇异性指数、相应的位移和应力角函数, 与通过有限元分析得到的结果非常吻合. 利用有限元计算得到的奇异应力场, 结合特征值法给出的应力奇异性指数和应力角函数, 通过线性外插得到了相应的应力强度系数. 特征值法结合有限元分析, 可以完全确定横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场.
高增梁1，翁琳1，王效贵1
(1.浙江工业大学机械制造及自动化省部共建教育部重点实验室,杭州,310032)
摘要:提出了一种分析横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场的特征值法. 基于横观各向同性弹性材料空间轴对称问题的基本方程和一阶近似假设, 利用分离变量形式的位移函数和无网格算法, 导出了关于应力奇异性指数和应力角函数的奇异性特征方程. 对于纤维/基体轴对称界面端模型, 特征值法给出的应力奇异性指数、相应的位移和应力角函数, 与通过有限元分析得到的结果非常吻合. 利用有限元计算得到的奇异应力场, 结合特征值法给出的应力奇异性指数和应力角函数, 通过线性外插得到了相应的应力强度系数. 特征值法结合有限元分析, 可以完全确定横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场.
关键词:横观各向同性; 轴对称界面端; 应力奇异性; 特征值法; transverse isotropy; axisymmetric interface wedge; stress singularity; eigenvalue method;
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