On the stress intensity factors for transient thermal loading in an orthotropic thin plate with a crack.
Data
2004
Autorzy
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Abstrakt
This paper is concerned with an orthotropic thin plate containing a crack perpendicular to its surfaces. It is assumed that the transient thermal stress is set up by the application of a heat flux as a function of time and position along the crack edge and the heat flow by convection from the plate surfaces. The exact analytical solutions for the stress intensity factor and crack-opening displacement are derived. Numerical examples show, among others, a dependence of the stress intensity factor on the thermal and elastic constants of the orthotropic material.
Rozpatrzono zagadnienie ortotropowej cienkiej płyty zawierającej szczelinę prostopadłą do jej brzegów. Założono, że nieustalone naprężenia termiczne powstają w wyniku przepływu przez powierzchnie szczeliny strumienia ciepła będącego funkcją czasu, miejsca i konwekcyjnego przepływu ciepła przez powierzchnie płyty. Znaleziono ścisłe, analityczne rozwiązanie określające współczynnik intensywności naprężeń i rozwarcie szczeliny. Przykłady numeryczne pokazują zależności temperatury, naprężeń i współczynnika intensywności naprężenia od parametrów geometrycznych i stałych określających własności termiczne i sprężyste materiału.
Rozpatrzono zagadnienie ortotropowej cienkiej płyty zawierającej szczelinę prostopadłą do jej brzegów. Założono, że nieustalone naprężenia termiczne powstają w wyniku przepływu przez powierzchnie szczeliny strumienia ciepła będącego funkcją czasu, miejsca i konwekcyjnego przepływu ciepła przez powierzchnie płyty. Znaleziono ścisłe, analityczne rozwiązanie określające współczynnik intensywności naprężeń i rozwarcie szczeliny. Przykłady numeryczne pokazują zależności temperatury, naprężeń i współczynnika intensywności naprężenia od parametrów geometrycznych i stałych określających własności termiczne i sprężyste materiału.
Opis
Słowa kluczowe
orthotropic plate, crack problem, transient thermal loading, stress intensity factor, cienka płyta ortotropowa, szczelina prostopadła, naprężenie termiczne, współczynnik intensywności naprężeń
Cytowanie
Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2004 Vol.42 nr 4 s.739-753, streszcz.