Stress intensity factors and COD in an orthotropic strip

The elasticity problem for an orthotropic strip or a beam with an internal or an edge crack under general loading conditions is considered. The numerical results are given for four basic loading conditions, namely, uniform tension, pure bending, three point bending, and concentrated surface shear loading. For the strip with an edge crack additional results regarding the crack opening displacements are obtained by using the plastic strip model. A critical quantity which is tabulated is the maximum compressive stress in the plane of the crack. It is shown that this stress may easily exceed the yield limit in compression and hence may severely limit the range of application of the plasticity results.

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Résumé On considère le problème d'élasticité dans une bande orthotrope ou dans une poutre présentant une fissure interne ou une fissure de bord soumise à des conditions générales de mise en charge. Des résultats numériques sont fournis dans le cas de 4 conditions de charge déterminées, à savoir la tension uniforme, la flexion pure, la flexion sur 3 points, et le cisaillement concentré en surface. Pour la bande présentant une fissure de bord, des résultats supplémentaires relatifs au COD sont obtenus en utilisant un modèle de bande plastique. On détermine une quantité critique, qui est présentée sous forme de tableau, et qui représente la contrainte de compression maximale dans le plan de la fissure. On montre que cette contrainte peut aisément dépasser la limite d'écoulement en compression et dès lors peut constituer une limitation sévère dans le domaine d'application des résultats de plasticité. Le papier inclue aussi des résultats complets pour une bande isotropique avec une fissure de bord.

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This work was supported by NASA-Langley under the Grant NGR 39-007-011 and by NSF under the Grant ENG 78-09737.

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This work was supported by NASA-Langley under the Grant NGR 39-007-011 and by NSF under the Grant ENG 78-09737.