指数型功能梯度材料平面问题热应力通解

研究了功能梯度材料平面问题的热应力场,首先引入热弹性位移势函数,得到温度场的应力解;然后引入Airy应力函数,通过求解功能梯度材料平面问题的基本方程,得到不考虑温度时的应力,叠加后得到平面问题的热应力通解.     

Ⅱ型平面应力裂纹线场的弹塑性精确解

本文采用线场分析方法对理想弹塑性Ⅱ型平面应力裂纹裂纹线附近的应力场及弹塑性边界进行了精确分析。本文完全放弃了小范围屈服条件,探讨了弹塑性边界上弹塑性应力场匹配条件的正确提法,通过将裂纹线附近塑性区应力场的通解(而不是过去采用的特解)与弹性应力场的精确解(而不是通常的裂尖应力强度因子K场)在裂纹线附近的弹塑性边界上匹配,本文得出了塑性区应力场,塑性区长度及弹塑性边界的单位法向量在裂纹线附近的足够精确的表达式。     

Ⅱ型平面动力裂纹线场的弹塑性精确解

本采用线场分析方法对理想弹塑性Ⅱ型平面应力裂纹裂纹线附近的应力场及弹塑性边界进行了精确分析，本完全放弃了小范围屈服条件，探讨了弹塑性边界上弹塑性应力场匹配条件的正确提法，通过将裂纹线附近塑性区应力场的通解（而不是过去采用的特解）与弹性应力场的精确解（而不是通常的裂尖应力强度因子Ｋ场）在裂纹线附近的弹塑性边界上匹配，本得出了塑性区应力场，塑性区长度及弹塑性边界的单位法向量在裂纹线附近的足够精确     

压电材料空间轴对称问题的通解及其应用

本文根据横观各向同性压电材料空间轴对称问题场方程的结构特点,利用逐次引进势函数的方法,最后得到将位移分量和电势函数用满足特定偏微分方程的单一势函数表示的所谓通解,推导过程表明这种形式的通解是完备的,作为应用举例,文中用通解求解了压电材料半无限体表面受集中力的问题,得到位移、应力、电位移分量及电势函数的解析表达式,本文所提供的通解可作为分析含空腔、夹杂或币形裂纹等缺陷的压电材料的机-电耦合行为的工具,算例所得结果可直接用于求解压电体相互间或压电体与普通弹性体间的接触问题。     

横观各向同性轴对称问题的通解

本文按应力求解轴对称问题,以统一的格式导出了一系列有实用价值的通解,其中有的是已有的著名的通解,有的尚未见文献报导.同时证明了各种通解的完备性.     

静止平面应力裂纹尖端的静水应力相关理想塑性应力场

在裂纹尖端的应力分量都只是θ的函数的条件下,利用平衡方程和静水应力相关屈服条件,本文导出了静止平面应力裂纹尖端的静水应力相关理想塑性应力场的一般解析表达式.将这些一般解析表达式用于具体裂纹,我们就得到Ⅰ型和Ⅱ型裂纹尖端的静水应力相关理想塑性应力场的解析表达式.     

十次对称二维准晶弹性半平面问题的复变函数方法

研究了集中力作用下二维十次对称准晶半平面弹性问题的复变函数方法.首先将Stroh公式推广到二维准晶中,这里保留了Stroh公式的本质特征,在此基础上,采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的通解,结合边界条件,获得了应力和位移的解析表达式,为实际应用奠定了理论基础.表明复变函数方法是解决十次对称二维准晶复杂弹性边值问题的有力工具.     

含圆形孔口和水平直裂纹的平面问题的应力分析

利用复变函数方法和积分方程理论研究了既含有圆形孔口又含有水平裂纹的无限大平面的平面弹性问题,将复杂的解析函数的边值问题化成了求解只在裂纹上的奇异积分方程的问题.此外,还给出了裂纹尖端附近的应力场和应力强度因子的公式.     

正交异性理想塑性材料平面应力问题的裂纹尖端应力场

本文在裂纹尖端场的应力分量仅仅是θ的函数的假设下,利用Hill屈服准则和平衡方程导出了正交异性理想塑性材料平面应力问题中裂纹尖端场的微分方程;在允许应力不连续线存在的情况下,把解析表达和数值计算法结合起来,得到了Ⅰ型和Ⅱ型裂纹尖端的应力场.     

多边形应力杂交单元的接触算法研究

针对单元较小的情况下,现有的非均匀模型难以得到精确应力场和应力集中现象的问题,采用直接约束法,提出了一种基于多边形应力杂交单元的优化接触算法.多边形应力杂交单元在应力函数的构造以及积分区域划分上的优势,使其能适应复杂的模型边界与材料边界,更易划分网格.根据上述理论研究成果编制了完整的计算程序,算例结果发现该方法能够得到粉末压制过程的宏观非线性力学响应、高精度的应力场以及明显的应力集中现象,为复杂优化问题的求解提供了有效手段.     

应力偶对孔洞附近应力集中的影响

将求解无限弹性平面中孔洞附近应力集中问题的复变函数方法,推广到微极弹性介质的应力集中问题上去,在复平面上给出了二维微极弹性理论应力集中问题的一般解,它可由解析函数与“域函数”构造出来,并利用保角映射的方法来满足非圆孔洞的边界条件。在此基础上建立了求解微极弹性理论中应力集中问题的一般求解方法。最后,对圆形孔洞附近的应力集中系数作了数值计算,并给出了具体结果。     

弹性波在平面多连通域中的绕射与动应力集中

本文用复变函数论方法研究了弹性波在平面多连通域中的绕射问题,给出了这一问题解的完备逼近序列及边备条件的一般表示。问题归结为无穷代数方程组的求解,使用电子计算机可直接求得解答。特别是,对弱耦合问题,本文提出了渐近求解方法并且使用这个方法详细地讨论了P波对圆孔群的绕射问题。基于绕射波场的解,文中给出了任意形状空腔动应力集中系数的一般算式。     

引用复变量伪应力函数来解幂硬化材料平面应力问题

本文引用复变量伪应力函数将幂硬化材料平面应力问题的协调方程化为双调和方程,从而使此类有强化材料的弹塑性平面应力问题能像线弹性力学平面问题那样采用复变函数法进行求解.本文推导出了幂硬化材料平面应力问题的应力、应变及位移分量的复变函数表达式,可推广应用于满足全量理论的一股弹塑性平面应力问题.作为算例,文中给出了含圆孔幂硬化材料无限大板单向受拉问题的解答,并和有关文献用摄动法获得的同一问题的渐近解进行了比较.     

SH波对界面含有半圆形脱胶的圆柱形弹性夹杂的散射的近似分析

采用Green函数法、复变函数法研究了SH波对界面附近含有半圆形脱胶的圆柱形弹性夹杂的散射,并给出了动应力集中系数的数值结果．首先,界面将整个空间分成上下两部分．在下半空间,给出在含有半圆形凸起的圆柱形弹性夹杂的弹性半空间中,水平表面上任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时的位移函数．其次,取该位移函数作为Green函数．上下空间连接时在界面处满足连续性条件,构造出半圆形脱胶裂纹,进而求出应力和位移的表达式．最后作为算例,给出了动应力集中系数的数值结果,分析了介质参数和入射波参数对动应力集中的影响情况．     

对称迭层矩形板的平面应力分析

常用的对称迭层板为各向异性板．根据平面应力问题的基本方程精确地用应力函数解法求得了各向异性板的一般解析解．推导出平面内应力和位移的一般公式,其中积分常数由边界条件来决定．一般解包括三角函数和双曲函数组成的解,它能满足4个边为任意边界条件的问题．还有代数多项式解,它能满足4个角的边界条件．因此一般解可用以求解任意边界条件下的平面应力问题．以4边承受均匀法向和切向载荷以及非均匀法向载荷的对称迭层方板为例,进行了计算和分析．     

计算裂纹柱Saint-Venant弯曲的弯曲中心和应力强度因子方法

使用单裂纹解及调和函数的常规解,裂纹柱受横向力作用而引起的Saint-Venant弯曲问题,被归为解两组积分方程,并获得了一般解。在此基础上,对横截面不为薄壁但扭转刚度很小的裂纹柱,提出了一种计算弯曲中心和应力强度因子的方法,给出了一些数值算例。     

Two-dimensional steady-state general solution for isotropic thermoelastic materials with applications. II. Green’s function for two-phase infinite plane

Green’s function for isotropic thermoelastic two-phase infinite plane under a line heat source is established in this paper. By virtue of the fourth compact general solutions in Part I which is expressed in three harmonic functions, six new suitable harmonic functions with undetermined constants are constructed for the two semi-infinite planes of the two-phase infinite plane, respectively. The corresponding thermoelastic field can be obtained by substituting these harmonic functions into the general solution, and the undetermined constants can be determined by compatibility conditions and the equilibrium conditions. Numerical results are given graphically by contours.     

A mathematical analysis of the elasto-plastic plane stress problem of a power-law material

In this paper a generic study on the plane stress problem ofa power-law material undergoing infinitesimal deformations iscarried out, and a general solution for the stress and strainfields is derived using a stress function method and analyticfunction theory. Hencky's deformation theory and von Mises'yield criterion are used, and a differential transformationis invoked in the analysis. As an example, the closed-form solutionof the pure bending problem of a thin beam of power-law materialis obtained by applying the general solution directly.