J. Fang

The image force on a dislocation near an elliptic hole in nonlocal elasticity

SummaryA basic solution to the problem of a screw dislocation near a circular hole in nonlocal clasticity is first presented. The nonlocal stress and nonlocal image force on the screw dislocation are derived whereby the singularities in both classical stress and classical image force are eliminated. Then, the nonlocal image force on a screw dislocation near an elliptic hole is obtained by a conformal mapping technique. The maximum of the image force and the corresponding position of hte dislocation are estimated for a dislocation very close to the holes.ÜbersichtZuerst wird eine Lösung für das Problem einer Schraubenversetzung neben einem kreisförmigen Loch bei nichtlokaler Elastizität vorgestellt. Die nichtlokal Spannungen und die nichtlokalen Bildkräfte werden abgeleitet, wobei alle Singularitäten verschwinden. Dann wird die nichtlokale Bildkraft auf eine Schrauben versetzung neben einem elliptischen Loch mit Hilfe einer konformen Abbildung erhalten. Für die Versetzung sehr nahe dem Loch werden das Maximum der Bildkraft und ihre Position geschätzt.

Nonlocal interaction of a dislocation with a crack

SummaryBased on the classical stress analysis, the stress field of a screw dislocation near a semi-infinite crack is investigated by a conformal mapping method. The classical image force on the dislocation due to the crack is presented by the obtained classical image stress. To eliminate the singularity of the stress field at the crack tip, the nonlocal elasticity theory is adopted. A maximum of the image stress is found near the crack tip and the nonlocal image force is then acquired by the obtained nonlocal stress field. Both the stress and the image force show much difference from the classical ones and seem to be more reasonable physically.ÜbersichtBasierend auf der klassischen Spannungsanalyse einer Schraubenversetzung neben einem halb-unendlichen Riß mittels einer konformen Abbildung wird die klassische Bildkraft auf die Schraubenversetzung als Folge des Risses vorgestellt. Um die Spannungssingularitäten neben der Rißspitze zu beseitigen, wird die nichtlokale Elastizitätstheorie herangezogen, mittels ihrer wird das Maximum der Spannung neben dem Riß gefunden und die nichtlokale Bildkraft ermittelt. Die Spannungen und die Bildkraft der nichtlokalen Elastizitätstheorie zeigen große Unterschiede gegenüber der klassischen Analyse und sind physikalisch vernünftiger.

Large dynamic plastic deflection of a simply supported beam subjected to rectangular pressure pulse

SummaryThis paper concerns the dynamic behaviour of rigid, perfectly plastic simply supported beams with finite deflections by considering both bending moments and axial forces. In the case of rectangular pressure pulse loading, approximate rigid-plastic theoretical solutions are obtained for both medium load and high load; to this end a parabolic law between bending moment and axial force as yield condition is approximated by a circumscribing or an inscribing rectangle. The concept of Saturation Impulse is put forward for the dynamic response of rigid, perfectly plastic structures with finite deflections subjected to rectangular pressure pulse. The value of dimensionless saturation impulse for both simply supported and fully clamped beams are given.ÜbersichtDieser Artikel behandelt das dynamische Verhalten von starren, ideal-plastischen, einfach gestützten Balken mit endlichen Auslenkungen. Dabei werden sowohl Biegemomente als auch Längskräfte berücksichtigt. Für den Fall einer Last in Form eines rechteckigen Druckimpulses erhält man sowohl für mittlere als auch für hohe Last theoretische Näherungs-lösungen. Zu diesem Zweck wird eine parabolische Fließbedingung zwischen Biegemoment und Axialkraft über ein äußeres und inneres Rechteck angenähert. Der Begriff des “Sättigungsimpulses” wird im Zusammenhang mit der dynamischen Antwort von starren, ideal-plastischen Strukturen mit endlichen Auslenkungen auf einen rechteckigen Druckimpuls vorgestellt. Der Wert des dimensionslosen Sättigungsimpulses wird für einfach gestützte und für vollständig eingespannte Balken gegeben.

Experimental investigation into the dynamic behavior of circular rings with arc-shaped supports

Abstract Results are presented of an experimental study on the dynamic behavior of metallic thin-walled circular rings with arc-shaped supports subjected to a symmetrically concentrated impact load.

The load carrying capacities of circular rings with arc-shaped supports

Abstract This paper describes the quasi-static compression of metallic thin-walled circular rings with arc-shaped supports. An approximate analysis based on the ‘Equivalent Structure Technique’ is presented to estimate the load carrying capacity of circular rings with arc-shaped supports and the positions where plastic hinges form. Good agreement is found, between the experimental values and those predicted by this approximate theory. The effect of the support arc angle is also considered.

The dynamic viscoplastic behavior of thick-walled spherical shells

Abstract A theoretical analysis is presented for the dynamic viscoplastic response of thick-walled spherical shells subjected to internal pressure. The material is rigid-viscoplastic and incompressible; the viscoplastic constitutive equations due to Hohenemser and Prager are used. As a specific example, the quasi-static case is also studied.

Influence of Two Secondary Effects on Shear Failure of Cantilever with Attached Mass Block under Impulsive Loading

The influence of two secondary effects, rotatory inertia and presence of a crack, on the dynamic plastic shear failure of a cantilever with an attached mass block at its tip subjected to impulsive loading is investigated. It is illustrated that the consideration of the rotatory inertia of the cantilever and the presence of a crack at the upper root of the beam both increase the initial kinetic energy of the block required to cause shear failure at the interface between the beam tip and the tip mass, where the initial velocity has discontinuity Therefore, the influence of these two secondary effects on the dynamic shear failure is not negligible.