Stress intensity factors for cracks emanating from rectangular cutouts

The stress intensity factors are determined at the crack roots for a rectangular cutout with symmetric edge cracks in an infinite sheet under uniaxial tension.The stress analysis is carried out using conformal mapping and the Muskhelishvili formulation. Numerical results are obtained for varying crack length and selected length-to-width ratios for the rectangle. The stress intensity factors are compared to those for a single internal crack to illustrate the influence of the cutout effects.

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Zusammenfassung Die Spannungsintensitatsfaktoren an den RiBwurzeln zweier an beiden Enden cities rechteckigen Ausschnitts symmetrisch angeordneten Risses in einem dünnen Blech unendlicher Ausdehnung, welcher einer einachsigen Spannung unterworfen ist, werden bestimmt.Die Analyse der Spannungen wird mit Hilfe der Konformen Darstellung and der Muskhelishvili-Formulierung durchgeführt. Es ergeben sich zahlenmäßige Resultate fur verschiedene Rißlängen and Verhältnisse von länge zu Breite des rechteckigen Ausschnittes.Der Vergleich der Spannungsintensitatsfaktoren mit denjenigen eines einzelnen Risses illustrieren den Einfluß des Ausschnittes and seiner Abmessungen.

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Résumé On détermine les facteurs d'intensité de contraintes aux extrémités de deux fissures amorçées de part et d'autre d'un trou rectangulaire dans une tôle mince de dimensions infinies et soumise à traction uniaxiale.L'analyse des contraintes est effectuée en recourant à la représentation conforme, et à la formulation proposée par Muskhelishvili. On obtient des résultats numériques correspondant à diverses longueurs des fissures, et divers rapports de la longueur sur la largeur du trou rectangulaire.La comparaison des facteurs d'intensité de contraintes obtenus et de ceux qui correspondent a une simple fissure interne, illustre les effets du trou et de ses proportions géométriques.