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含橢圓孔有限板應力集中的復變函數直接解法

王巖; 李姝; 勵爭; 王建祥 中國商飛北京民用飛機技術研究中心; 北京102211; 北京大學工學院力學與工程科學系; 北京100871

摘要:采用復變函數級數展開方法研究了含橢圓孔的有限大矩形板在承受拉伸和剪切載荷時的應力場和應力集中系數,通過直接對邊界力的差值進行最小化求取級數中的待定系數,避免了通常采用的將橢圓孔變換成圓孔的保角變換過程,從而極大地簡化了求解過程.與有限元計算的對比分析表明,對于承受單向拉伸載荷的含中心橢圓孔(兩軸比在0.7至2之間)的有限尺寸矩形板,計算精度高,且較之傳統的保角變換法更簡單,易于應用.另外,給出了計算含中心橢圓孔(兩軸比為0.8)的細長板在拉伸載荷作用下以及含中心圓孔的細長板在面內剪切載荷作用下孔邊應力集中系數的經驗公式,便于工程應用.

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