西  安  交  通  大  学  学  报
Vol.38 No.9

Journal of Xi'an Jiaotong University

Sep.2004

含圆孔有限厚度板的三维弹性应力场分析
杨政
1,霍春勇2,赵新伟3,郭万林1
(1.西安交通大学建筑工程与力学学院, 710049, 西安; 2.西安交通大学材料科学与工程学院,710049,西安;3.中国石油天然气集团公司石油管材研究所, 710065, 西安)
摘要:通过三维有限元计算来研究含圆孔有限厚度板的圆孔边缘应力场,找出了应力集中系数与板的厚度、圆孔半径之间的关系,同时还分析了圆孔边缘的三维应力约束程度和三维应力约束区域的大小.研究结果表明:离面应力约束系数在板的中面最大,而在表面为0,三维应力约束影响区域的长度约为板厚的一半;应力集中系数沿厚度的分布是不均匀的,其最大值及位置与厚度有关;有限厚度板中面的应力集中系数及其最大值均大于平面应力或平面应变的应力集中系数;对含圆孔任意厚度板的应力集中问题,按平面应力或平面应变来考虑是不安全的;Sternberg等人对含圆孔任意厚度板的应力分布及应力集中系数的近似三维求解,仅适用于厚度较小的板,当板超过一定厚度时同样也是不安全的.
关键词:应力集中系数;有限元分析;有限厚度板
中图分类号:O346.1;T112.9文献标识码:A文章编号: 0253987X(2004)09097104