邊界元法在界面裂紋問題中的應(yīng)用.pdf

1、本文采用子域邊界元法研究了二維雙材料界面裂紋問題。將研究對象沿兩相材料的交界面分為兩個子域，在每個子域上分別用離散為單元的辦法求解邊界積分方程，形成兩個獨立的方程組，補充交界面上的兩種材料的位移分量和面力分量之間的關(guān)系，聯(lián)立方程組，得到邊界上所有的位移分量和面力分量。將積分方程的積分點移至域內(nèi)需要求解的點，得到內(nèi)部任意點的位移分量和應(yīng)力分量。 根據(jù)得到的交界面上的面力分量或者裂紋面上的位移分量，利用外推法得到裂紋的應(yīng)力強度因子。

2、根據(jù)內(nèi)部裂尖附近的位移分量和應(yīng)力分量可以得到裂尖的應(yīng)力三維度，應(yīng)變能密度因子以及裂尖附近的最大周向拉應(yīng)力隨著圓周角的變化而變化的情況。算例分別研究了在純I型載荷和I型II型混合型載荷的作用下，單一材料和雙材料的不同以及裂寬比變化的情況下的各個參數(shù)的變化情況，得到了裂紋起裂方向的預(yù)測，為進一步研究不同材料，不同外部載荷下裂紋的擴展提供了依據(jù)。 綜合分析結(jié)果表明，應(yīng)力三維度和應(yīng)變能密度因子適合作為研究裂紋擴展的斷裂參數(shù)，而最大周向拉