功能梯度板中Griffith裂纹尖端应力场的三维解析研究

摘要

基于推广后的England⁃Spencer板理论,研究了横观各向同性功能梯度板中Griffith裂纹尖端的三维应力场.假定材料参数沿板厚方向可以任意连续变化,利用复变函数解法和保角变换技术分别给出了受无穷远处荷载作用和受均匀内压时裂纹尖端应力的三维解析解.当材料退化为各向同性均匀材料时,将该解答与经典二维解进行了比较,进而验证了该解答的有效性.通过数值算例,进一步讨论了材料梯度因子和荷载条件等因素对裂纹尖端三维应力场的影响.