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井上 達雄
1984 年 50 巻 451 号 p.
285-290
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
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幡中 憲治, 藤満 達朗
1984 年 50 巻 451 号 p.
291-300
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
振幅変動法によって得られた繰返し応力-ひずみ曲線は,多数試験片法によるものとは必ずしも一致せず,両者間の相違は,材料の降伏特性,すべり特性およびSUS304材において確認された加工誘発マルテンサイトの生成などの金属学的因子により支配される.高強度レベル材のlogΔε
p-logN
f関係は低塑性ひずみ側で短寿命側に折れ曲がる傾向を示す.この現象は,すべり線の生成形態に基づく簡単なモデルにより合理的に解釈され得る.
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西谷 弘信, 田中 哲志
1984 年 50 巻 451 号 p.
301-308
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
S15C焼なまし材の切欠き試験片について,σ
w1,σ
w2に関するコーキシング実験を行い,そのコーキシング過程の連続観察を行ったところ次の結論が得られた.(1)コーキシング効果による疲労限度の上昇割合は,鋭い切欠き材の法が平滑材の場合より大きくなる.(2)コーキシング効果によって切欠き材に疲労限度σ
w1,σ
w2が上昇する際,き裂は,応力を上げるごとに伝ぱしては停留する.
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小林 英男, 小川 武史, 中村 春夫, 中沢 一
1984 年 50 巻 451 号 p.
309-319
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
SFVV3鋼について,疲労き裂進展の支配力学因子であるき裂開閉口を,超音波法及び背面ひずみ除荷コンプライアンス法に基づき実測し,併せて下限界特性の影響因子に検討を加えた.酸化物誘起き裂閉口は下限界特性の最も重要な支配力学因子である.顕著な応力比依存性は酸化物誘起き裂閉口に起因している.また,この寄与を除外できるならば,塑性誘起き裂閉口が支配的な領域のき裂進展特性と同様に,応力比不敏感性を示す.
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星出 敏彦, 藤村 哲, 山田 敏郎
1984 年 50 巻 451 号 p.
320-329
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
S35C鋼,OFHC銅の平滑材について塑性疲労試験を行い,材料表面における微小き裂の発生,成長挙動を観察した.いずれの材料においても,き裂は粒界またはその近傍に生ずるが,その後は組織的因子の影響により,S35C鋼に比べ銅では合体成長が伝ぱの主形態となる.合体成長する場合を除いて,き裂成長をJ積分により整理した結果,成長形態の相違により数結晶粒以下のき裂のデータは貫通き裂の伝ぱ則より逸脱した.
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石田 誠, 陳 玳〓, 西谷 弘信
1984 年 50 巻 451 号 p.
330-340
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
だ円孔と任意の内部き裂,縁き裂,屈折き裂や分岐き裂を含む無限板の遠方荷重問題に対する統一的な解析である.本質的には,だ円孔と閉部き裂群に対する体積力法による取扱いであるが,新しい密度関数の表示と,合力境界条件の利用によって精度と適用性を高めてあり,上記のすべての問題が特別の工夫をせず解析できるようになっている.また,この方法は特別な場合として,半無限板の任意き裂群の解析をも包含する.
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西谷 弘信, 陳 玳〓, 石田 誠
1984 年 50 巻 451 号 p.
341-350
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
き裂をもつだ円孔のK
I,K
IIを近似的に計算する方法を提案した.それはK
I,K
IIがだ円孔がないときのだ円孔縁付近の相対応力分布とき裂発生に対する弾性体のresponseによって支配されるという事実に基づいている.この方法によれば,主軸端にななめのまたは折れ曲がった縁き裂をもつだ円孔を有する無限板のK
I,K
IIを,き裂長さがだ円孔の主軸端における切欠き半径より小さい範囲において,容易に計算することができる.
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田中 正夫, 瀬口 靖幸
1984 年 50 巻 451 号 p.
351-361
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
増分形有限要素解析の増分量選択法についての基礎的考察を行った.非線形関係の区分的線形化を支配する増分パラメータを可変とし,解析精度の向上を計る考え方を示した.最適増分パラメータ選択問題を,解析問題のはん関数であるポテンシャルエネルギを最適性の基準として定式化し,その厳密な解法を示した.また,最適解の特性を考慮し,増分数と増分パラメータを同時にかつ簡便に決定する方法を提案し,その有効性を確かめた.
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植田 正弘, 加納 巌, 吉利 醇
1984 年 50 巻 451 号 p.
362-372
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
一様昇温及び熱過渡条件下でSUS304と21/4Cr-1Mo鋼の異材間継手に生じる応力を有限要素解析し,次のことがわかった.(1)Ni基合金のバタリング厚さは(1~1.5)√(管平均半径)×(肉厚)が適当である.(2)開先角度はSUS側を0°近くにし,クロムモリブデン鋼側を75°程度にするのが強度上望ましい.(3)異材継手部が平滑ならば熱過渡応力による疲労き裂はSUS側母材表面に最初に発生する可能性がある.(4)一様昇降温によるき裂先端の応力拡大係数範囲は小さい.
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杉林 俊雄, 池上 皓三
1984 年 50 巻 451 号 p.
373-382
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
単純重ね合わせ継手の強度向上に力学的に及ぼす因子として被着体のテーパ長さ,バンド接着長さを取り上げ,各々の因子が被着体,接着層,界面の応力分布に与える影響を有限要素法により検討した.これらの結果と強度則とを組合わせてエポキシ樹脂接着剤によって接着したテーパつきとバンド接着した金属製単純重ね合わせ継手の強度を予測した.得られた結果には強度向上の効果が認められ,実験によって,その妥当性を確認した.
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戸伏 壽昭, 鳴海 裕, 大橋 義夫, 中根 若富
1984 年 50 巻 451 号 p.
383-390
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
一定軸引張応力と共に繰返しねじり応力を受ける軟化セルロイドの変形挙動を調べ,次の点を明らかにした.(1)ラチェット軸ひずみとねじりひずみ範囲は初期の数サイクルでは著しい軟化を示すが,その後のサイクルでは硬化を示す.(2)両者の硬化傾向はサイクル数の指数関数で近似され,べき指数は一定値をとる.(3)両者は数サイクルごとの脈動を伴う.(4)両者の軟化・硬化特性と脈動は,主に残留ひずみを生じさせる機構により生じている.
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竹内 洋一郎, 谷川 義信, 石田 良平, 増田 立美
1984 年 50 巻 451 号 p.
391-397
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
本報は有限長の中実円柱の中央面上のr-θ面内に存在する円形偏心熱源が,同一面内を円柱軸へ向かって移動する場合の三次元非定常熱応力問題を扱ったものである.熱伝導方程式に有限積分変換を適用して常微分方程式に帰着させ,熱応力の解析にあたっては熱弾性変位ポテンシャル,ミッチェルの関数およびブシネの関数を用いた.さらに具体的に数値計算を遂行して温度分布および熱応力分布を求めたものである.
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菅野 良弘, 前川 俊哉
1984 年 50 巻 451 号 p.
398-407
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
回転板や各種フィンなどにみられる板厚変化のある多重連結領域の平面熱応力問題を応力関数法で定式化し,基礎式系を差分表示して数値解析する方法を示した.定式化において,板厚変化の考慮された回転と変位の一価性を保証する積分式が誘導された.数値計算は,長方形穴をもつ長方形変厚板の穴縁がステップ関数的に加熱される場合について行い,x, y両方向の板厚現象が温度と熱応力に及ぼす影響を定量的に明らかにした.
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杉田 雄二
1984 年 50 巻 451 号 p.
408-416
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
剛体板により横圧縮を受ける開断面円管の静的な力,たわみ関係の簡易計算法を導いた.膜力の影響を無視し,曲率分布をフーリエ級数で近似した増分形レーレー・リッツ法を用いることにより,大きなマトリックスを解くことなく接触点の連続的な移動を可能にし,弾塑性大たわみの計算を容易にした.種々の中心角と拘束条件を持つ円管について実験し,その適用性を検討するとともに,これらによる力学的特性の相違を明らかにした.
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川嶋 紘一郎, 吉田 隆文
1984 年 50 巻 451 号 p.
417-423
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
繰返し荷重をうける構造物の応力解析へ適用することを目的として,アルミニウム合金について得られた単軸繰返し負荷試験の結果に基づき,繰返し硬化,軟化,サイクリッククリープのような遷移挙動と定常繰返し挙動を統一して表現できる応力-ひずみ曲線の表示を求めた.この表示式により,いくつかの形式の繰返し負荷の下での材料の応力-ひずみ曲線が精度よく表されることが確かめられた.
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新津 靖, 池上 皓三
1984 年 50 巻 451 号 p.
424-431
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
塑性変形とクリープ変形およびそれらの相互関係について,室温でのステンレス鋼SUS304に対し組合せ応力状態で実験を行い,その定量的評価を試みた.すなわち,クリープひずみを与えた後の塑性変形および塑性変形後のクリープ変形について系統的な実験を行った.次に,塑性変形とクリープ変形を考慮した等ひずみ曲線を用いて塑性変形およびクリープ変形を計算し,実験結果との比較検討を行った.
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守時 一, 西村 信三
1984 年 50 巻 451 号 p.
432-439
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
不安定時の挙動を応力速度とひずみ速度との間の関係で表し,構成式にこれらの条件を課すことにより成形性を論じた.不安定発生時におけるくびれ帯内の応力速度ベクトルは周辺領域の剛性化に伴い,不安定時の応力状態などに依存したある方向を採ることを想定した.解析値は二,三のひずみ経路で実験値とのよい一致を示した.全ひずみ論による成形限界はS-R法による結果と張出し変形領域において全く一致した.
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妹尾 允史, 西村 融, 平野 元久
1984 年 50 巻 451 号 p.
440-447
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
共振法によって弾性定数を得る目的で,円柱体を同心円筒に要素分割して,有限要素法を組合わせた固有値解析法を展開した.微小な円柱体試験片(φ6×6mm)で,20次以上の高次モードまで容易に共振振動数を測定する方法を工夫して弾性定数を決定した.その結果,純アルミニウムに対してG=26.2GPa,v=0.345,E=70.4GPa,またAl-12%Si共晶合金に対してG=30.2GPa,v=0.33,E=80.3GPaの値を得た.
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三木 光範
1984 年 50 巻 451 号 p.
448-455
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
数種類の繊維配向角を有する斜交対称積層板に対し,曲げ剛性に関する設計仕様の下で,積層素材の選択,繊維配向角,積層数および積層順序の決定を行うための材料設計法を提案した.設計仕様の検討については,新しく構築した曲げ積層パラメータ線図を用いて行うことができ,各積層素材の弾性特性に関する潜在能力を活用することが可能となった.
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北岡 征一郎, 長瀬 康男
1984 年 50 巻 451 号 p.
456-462
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
In order to evaluate the stress intensity factor of Mode I crack, the grain growth in the electro-deposited copper foil and the slip-initiation phenomena in the recrystallized foil are applied. Taking note of the fact that these phenomena are controlled by shearing stress amplitude, the crack opening displacement and the stress concentration near the crack tip region n the center cracked plated made of carbon steel are measured by applying these foils bonded to it. The stress intensity factor calculated with use of measured values is rather in good agreement with numerical solution. It is concluded that these methods can be applied for evaluating the stress intensity factors of Mode I cracks.
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菊池 正紀, 宮本 博, 田中 貢
1984 年 50 巻 451 号 p.
463-470
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
CT specimens are analyzed elastic-plastically by the 3 dimensional finite element method and the distributions of the 3 dimensional J integral along the crack front are obtained. For 1CT specimens without side groove, the J value at the center of the plate is the maximum and the minimum near the surface. It is shown that the change of both values becomes smaller by introducing the curved crack front assuming the fatigue precrack. For the side grooved specimen, the experimental J value using the net thickness is better than that by using the effective thickness. It is shown that the J value is nearly equal along the crack front for 25% side grooved specimen. For every cases, the J value obtained by the load versus displacement curve coincides well with the average J value over the plate thickness.
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渡辺 隆之, 宮崎 則幸, 矢川 元基
1984 年 50 巻 451 号 p.
471-476
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
In this paper, the methods for evaluating the nonlinear fracture mechanics parameters J-and J^
--integral are discussed in the framework of the virtual crack extension method. The equation for the virtual crack extension method was derived to evaluate the J-integral from the viewpoint different from the original method proposed by Parks or Hellen. Moreover, the equation for evaluating the J^
--integral was derived using the same procedure as in the J-integral. The relation between the contour integral and virtual crack extension method is also discussed. Several numerical examples are presented to verify the validity of the equations derived in this paper.
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三好 俊郎, 白鳥 正樹, 吉田 有一郎, 田辺 修
1984 年 50 巻 451 号 p.
477-482
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
Stress intensity factors of two identical surface cracks which are located closely or partly overlap in a finite plate under tension have been analyzed using newly developed line spring method. The new line spring method which is composed of Ahmad's thick shell element and the quadratic line spring element has been applied to the analysis of the stress intensity factors of various single surface cracks and the results showed good agreement with Raju-Newman's solution. Stress intensity factors of closely located twin cracks can be estimated according to ASME Code and the values are compared with fully numerical analysis y the line spring method. ASME Code always gives the conservative values of stress intensity factors. In case of overlapped twin cracks, the analysis by the line spring method shows that the stress intensity factors can be very high at the crossed point of two cracks.
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矢川 元基, 鹿島 光一, 加藤 信之, 斎藤 正博, 長谷川 邦夫, 梅本 忠宏
1984 年 50 巻 451 号 p.
483-488
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
Experimental results on fracture behaviors of type 304 stainless steel pipes with artificial part-through cracks in the circumferential direction are presented. The experiments are preformed in the BWR environment in terms of pressure, temperature and water chemistry under the cyclic tension loading with a high compliance test apparatus. Based on the test results, the break condition for pipes is found to be well represented by the net section stress approach. The leak before break condition is also studied by comparison of critical crack lengths for break and for detectable leak. From this evaluation, it is found that the former is considerably larger than the latter under the design stress condition and that the margin for the leak before break becomes bigger with the smaller compliance or the larger pipe diameter.
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森本 吉春, 林 卓夫, 山口 典之
1984 年 50 巻 451 号 p.
489-494
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
A scanning moire method is a moire method in which the master grating is replaced by the scanning lines of a television camera. In the present paper, the principle of moire pattern appearance, the effects of thinning out of scanning lines and the relation between moire fringes and strain are studied by the sampling theorem. I)f a deformed model grating is sampled by a television camera and it is thinned out properly by using image processing system, the strain distribution with wide strain range can be analyzed from one picture.
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松尾 陽太郎, 野末 章
1984 年 50 巻 451 号 p.
495-500
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
Vickers and Knoop indentation tests were performed on alumina ceramic specimens with measuring acoustic emissions. In Vickers indentation test, the Weibull plots of the threshold load Pth, at which total AE energy begins to burst, seem to obey 2-parameter-Weibull distribution function, while those in Knoop indentation test seem to obey the combined Weibull distribution function. The ratio of the numbers of the specimens, in which Pth were observed, versus total numbers of the specimens were 62% in Vickers indentation, and 41% in Knoop@ indentation. Some additional differences were observed between Vickers and Knoop indentation tests.
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久田 俊明, 中桐 滋, 長崎 隆弥
1984 年 50 巻 451 号 p.
501-506
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
When members having uncertainty in length are assembled into a frame structure, uncertain initial stresses are generated in it. This may influence the buckling load which is related with structural safety and reliability. Stochastic finite element method on the basis of the second order perturbation technique is developed in this class of problem and the formation for two dimensional frame structure is presented. The rates of change of eigenvalue for plural random variables are efficiently computed based on the single solution of the governing equation. It is demonstrated in numerical examples that the expectation and variance of buckling load are successfully evaluated for given moments of random variables.
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月森 和之, 山田 嘉昭, 北川 英夫, 結城 良治
1984 年 50 巻 451 号 p.
507-513
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
In this paper, a new method for the elastic-plastic structural analysis of beams and plates is developed with use of the interaction curve between the membrane forces and the bending and twisting moments in construction of element stiffness matrices. This method is efficient and physically simple with comparison of the conventional methods, especially in the numerical analysis of the elastic-plastic response of beams and plates. The geometrical nonlinearity is also involved in this formulation. As finite elements, the conventional beam-elements are used for beam structures and modified BCIZ plate bending elements are used for plate structures. Several examples of beams and plates subjected to explosive loadings are demonstrated, and the results by this method are discussed compared with the results by conventional methods.
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小林 信之, 石田 和雄
1984 年 50 巻 451 号 p.
514-519
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
When an earthquake hitting, the part of the bottom plate of the unanchored cylindrical tank will be lifted up from the foundation so that no resistance mechanism is existed against the uplift force caused by the overturning moment. The high stresses will be yielded in the bottom plate and the shell plate. This report concerns those problems. The calculation model was made in order to obtain the uplift resistance force, the uplift height, the reaction force from the foundation and the uplift region. In this model, the uplift region was considered as crescent shape, and the elasto-plastic, large deformation effect and the contact problem of the bottom plate was considered. From the comparison between this calculation model and the static tilt test of a thin bottom plate model tank, the calculation result was good agreement with the test.
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鈴木 秀人, 大藪 優, 植木 忠司, 国尾 武
1984 年 50 巻 451 号 p.
520-525
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
The fatigue strength of the compacted vermicular cast iron and the nodular cast iron with a ferrite and/or a pearlite matrix was tested under tension-tension loading and their microscopic fatigue fracture processes were examined by SDEM and EDS. Results were as follows: (1) The fatigue limit σ
W was proportional to Vickers hardness H
V. (2) The ratio of σ
W to σ
UTS for the cast iron with a ferrite matrix was larger than that for a pearlite matrix. (3) The nodular cast iron with a pearite matrix had a highest fatigue limit. Futher, finig spheroidal graphite by the metal mold increased the fatigue limit. (4) The change shape of graphite induced the different mechanism of fatigue crack initiation. It could be interpreted that this fact controlled the fatigue limit.
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鈴木 靖昭
1984 年 50 巻 451 号 p.
526-533
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
Adhesive tensile strength of scarf joints with various scarf angles and butt joints with various adhesive layer thicknesses have been measured to study fracture criterion of joints of steel plates bonded by brittle epoxy adhesive. For those joints, three-dimensional elastic stress analysis was performed by FEM. Fracture of both joints were explained quantitatively by introducing the boundary layer depth of 0.035 mm at free surfaces of adhesive layers and obeyed maximum principal depth of 0.035 mm included most of stress concentrated area at free surfaces. Locations of fracture initiation and fracture modes of adhesive layers observed with a optical microscope and a scanning electron microscope were agreed with those expected from stress distributions and boundary layer conception.
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山崎 光悦, 尾田 十八
1984 年 50 巻 451 号 p.
534-539
発行日: 1984/03/25
公開日: 2008/02/21
ジャーナル
フリー
A theoretical method to determine an optimum shape of inclusion within an elastic infinite solid, which is subjected uniformly to triaxial loading condition, is proposed. The Eshelby's solution on the elastic body with an ellipsoidal inclusion is used in the method and the optimum ratios between principal axes of the ellipsoid are determined so as to uniformalize the distribution of the stress components, normal and tangential to the boundary, of the inclusion. From the numerical results for the models with the typical elastic stiffness ratios of the inclusion to the matrix, it is appeared that the ellipsoid becomes slender according as the applied axial stress ratios become distant from unit. Furthermore, optimum shape of the elliptic inclusion in the two dimensional stress field is also determined, and the relations between the optimum ratio of principal axes of the ellipse and the applied stress are shown explicitly.
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