An elastic-plastic finite element analysis of crack tip fields under biaxial loading conditions
An elastic-plastic finite element analysis of crack tip fields under biaxial loading conditions
复制标题
双轴加载条件下裂纹尖端场的弹塑性有限元分析
DOI：
10.1007/bf00035500
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发表时间：
1974
影响因子：
2.5
通讯作者：
A. Kfouri
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
K. J. Miller;A. Kfouri
对含中心裂纹的双向应力方板进行了有限元分析。弹性分析表明，裂纹张开位移和裂尖前方分离应力不受双向加载方式的影响，因此应力强度因子可以很好地描述弹性连续介质中的裂纹尖端状态。考虑裂纹尖端局部屈服的弹塑性分析给出了不同双向加载方式下裂纹尖端应力场和裂纹面位移的不同解。等双向加载方式引起的分离应力最大，塑性剪切力和裂纹位移最小。剪切加载系统导致最大的剪切耳尺寸和裂纹位移，但裂纹尖端分离应力最小。L分析了L对S的影响，L对L的紧张局势进行了分析；L对L的情况进行了分析，并提出了解决办法；L对L的困境进行了分析，并提出了相应的解决方案。这是S的责任所在，也是我们的责任所在，也是我们的责任所在。与之相反的是，这一现象的根源在于S的分离，以及其他地区的可塑性和外祖级的差异。这是一种新的弹性技术，它是一种新的技术，是一种新的技术，它是一种新的技术，它是一种新的技术，是一种新的技术。他说：“这是一件非常重要的事情。”
A square plate containing a central crack and subjected to biaxial stresses has been studied by a finite element analysis. An elastic analysis shows that the crack opening displacement and stress of separation ahead of the crack tip are not affected by the mode of biaxial loading and therefore the stress intensity factor adequately describes the crack tip states in an elastic continuum.An elastic-plastic analysis involving more than localized yielding at the crack tip provides different solutions of crack tip stress fields and crack face displacements for the different modes of biaxial loading.The equi-biaxial loading mode causes the greatest separation stress but the smallest plastic shear ear and crack displacement. The shear loading system induces the maximum size of shear ear and crack displacement but the smallest value of crack tip separation stress.RésuméOn a étudié par éléments finis une tôle carrée comportant une fissure centrale et soumise à tensions biaxiales. L'analyse élastique montre que le COD et la tension de séparation en avant de l'extrémité de l'entaille ne sont pas influencés par le mode de mise en charge biaxiale; il en résulte que le facteur d'intensité d'entaille donne une description adéquate de la situation de l'extrémité de l'entaille dans un continuum élastique.L'analyse élastoplastique, qui implique un écoulement plastique plus étendu à l'extrémité de l'entaille, conduit à des solutions différentes pour les champs de contraintes à l'extrémité de l'entaille et pour les déplacements des lèvres de la fissure, selon les différentes modes de mise en charge biaxiale. La mise en charge équi-biaxiale est celle qui cause la contrainte de séparation la plus élevée, mais aussi le plus petit COD et la plus faible étendue de déformation plastique par cisaillement. La mise en charge par cisaillement, par contre, provoque la contrainte de séparation la plus faible et les COD et étendue de zone plastique les plus grands.ZusammenfassungMan untersucht mit dem Verfahren der endlichen Elementen eine viereckige Platte mit einem zentralen Riß unter biaxialer Spannung. Eine elastische Untersuchung zeigt daß die Rißöffnungsausdehnung und die Trennungsspannung von der Rißspitze nicht durch die Art von biaxialen Belastung beeinflußt werden und daher werden die Begebenheiten and der Rißspitze passend durch den Spannungsintensitätfaktor in einem elastischen Medium beschrieben.Eine elastisch plastische Untersuchung die mehr als nur örtliches Fliessen an der Rißspitze·berücksichtigt liefert verschiedene Lösungen für Rißspitzenspannungsfelder und Rißseitenverschiebungen für die verschiedenen Arten von biaxialer Belastung.Die equibiaxiale Belastung erzeugt die größte Trennungsspannung aber die kleinste plastische Querverformung und Rißausdehnung. Die Querkraft Belastung erzeugt die größte plastische Querverformung und Rißausdehnung aber die kleinste Trennungsspannung der Rißspitze.