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裂纹是破坏构件的稳定性、导致构件断裂的典型因素。20世纪时,很多学者就开始研究带直裂纹的构件,并探究裂纹扩展的规律。在工程实际中,裂纹的形状是多种多样的。斜折式裂纹是工程中常见的一种形状。此外,工程中往往会遇到不同材料的拼接问题,本文就对含拼接线的斜折钝化裂纹进行了探索。
本文首先介绍了裂纹研究的理论基础与研究现状,并仔细说明了平面弹性复变方法的基本思想及本文所要用的基本公式。在此基础上,从第三章开始,建立了弹性材料中含拼接线的斜折线钝裂纹的数学模型。通过受力分析,提出了符合该模型的应力和位移边值条件。然后仿照D.I.shennan变换,引进新的积分变换,将边值条件转化为了拼接线和裂纹上的解析函数边值问题。利用分部积分法将拼接线上的方程化为了常系数正则型的特征奇异积分方程,并得到其解;再将该解代入裂纹上的方程中,并利用柯西积分公式、柯西反演公式和留数定理进行计算化简,得到了仅在裂纹边界上的一个奇异积分方程。最后把得到的奇异积分方程离散,在此基础上,取特殊值,利用计算机Matlab软件对离散方程的解进行仿真,从而,画出裂纹的应力函数随裂纹的位置、所受力得大小、拼接线距裂纹的距离、裂纹的折角等因素的变化而变化的趋势图,并对每个图进行合理分析,最终得裂纹扩展时的变化规律。在文章的结尾处,对本文的后期工作作了展望。