Abstract
The plane problem of a central crack in a rectangular sheet of orthotropic material is considered. The solution is found by an extension of the modified mapping-collocation technique, originally formulated for plane isotropic analysis. Application of the technique outlined in this paper for plane orthotropic problems to a wider class of geometries and loading is evident. The numerical results indicate a dependence of the orthotropic stress intensity factors on both geometric and elastic constants over a certain parameter range.
Résumé
On considère le problème plan d'une fissure au centre d'une tôle mince rectangulaire d'un matériau orthotrope. La solution résulte d'une extension de la technique modifiée de représentation conforme par correspondance point par point, qui fut à l'origine suggérée pour l'analyse de conditions
L'application de la technique développée dans le mémoire pour des problèmes plans et orthotropes, à une classe plus large de géométries et de conditions de mise en charge, est évidente.
Les résultats numériques indiquent que les facteurs d'intensité de contrainte en conditions orthotropes dépendent à la fois des constantes géométriques et des constantes élastiques, du moins dans une certaine gamme de leurs valeurs.
Zusammenfassung
Es wird das plane Problem eines Risses im Zentrum eines Feinbleches aus orthotropen Material behandelt.
Die Lösung ergibt sich aus einer Ausweitung des abgewandelten Verfahrens der konformen Darstellung Punkt fur Punkt, welche urspriinglich für die Untersuchung der planen und isotropen Bedingungen vorgeschlagen worden war.
Die Anwendung des in diesem Bericht für plane and orthotrope Probleme dargelegten Verfahrens auf andere geometrische Formen and unterschiedliche Belastungsweisen ist selbstverständlich.
Die numerischen Ergebnisse zeigen eine Abhängigkeit der orthotropen Spannungsintensitätsfaktoren von den geometrischen and den elastischen Konstanten über einen gewissen Bereich der Parameterwerte.
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References
G. C. Sih, P. C. Paris and G. R. Irwin, Int. Jour. of Fract. Mech., 1, 3 (1965) 189–203.
G. C. Sih and H. Liebowitz, Fracture, Vol. II, Ed. by H. Liebowitz, Academic Press, New York (1968) 67–190.
S. G. Lekhnitskii, Theory of Elasticity of an Anisotropic Body, Holden-Day, Inc., San Francisco (1963).
N. I. Muskhelishvili, Some Basic Problems of Mathematical Theory of Elasticity, P. Noordhoff, Groningen (1963).
G. N. Savin, Stress Concentration Around Holes, Pergamon Press, New York (1961).
O. L. Bowie and D. M. Neal, A Modified Mapping-Collocation Technique for Accurate Calculation of Stress Intensity Factors, Int. Journ. of Fract. Mech., 6 2 (1970) 199–206.
O. L. Bowie and D. M. Neal, A Note on the Central Crack in a Uniformly Stressed Strip, Eng. Fract. Mech., 2 (1970) 181–182.
O. L. Bowie and C. E. Freese, Elastic Analysis for a Radial Crack in a Circular Ring, AMMRC MS70–3, Presented at Fourth National Symposium on Fracture Mechanics, Carnegie-Mellon University, Pittsburgh, Penn. Aug. 24, 1970.
M. Isida, Crack Tip Stress Intensity Factors for the Tension of an Eccentrically Cracked Strip, Lehigh University, Depth. of Mech. Report 1965.
W. F. Brown, (Jr) and J. E. Srawley, Plane Strain Crack Toughness Testing of High Strength Materials, A.S.T.M. Special Technical Publication No. 410 (1966) 77–79.
I. N. Kartzivadze, Comptes rendus de facadémie des sciences de l' U.R.S.S., 20, V. XII (1943) 95–104.
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A rectilinearly anisotropic body possessing three planes of elastic symmetry will be referred to as orthotropic.
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Bowie, O.L., Freese, C.E. Central crack in plane orthotropic rectangular sheet. Int J Fract 8, 49–57 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00185197
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF00185197