尖锐夹杂角端部局部应力场杂交有限元分析

本文首先利用作者曾提出的一维有限元特征分析方法计算所得到的尖锐夹杂角端部应力奇异指数和奇异应力场、位移场角分布函数,并依据Hellinger-Reissner原理,开发出了一个特殊的、能够反映夹杂角端部局部弹性现象的n结点多边形超级角端部单元,然后将该超级单元与标准的4结点杂交应力单元耦合在一起构建了一种分析异形夹杂角端部奇异弹性场的新型特殊杂交应力有限元方法.文中给出了两个应用算例,算例结果表明:本文方法不仅使用单元少、计算结果精度高,而且适用范围广,可拓展应用于分析复合材料微结构组织与力学行为关系.     

压电材料反平面界面裂纹的杂交元分析

基于奇异性电弹场数值特征解开发了一种新型反平面界面裂纹尖端单元。将新型单元与四节点压电P-S单元组装,求解从绝缘到导通的任意电边界条件下,压电结构反平面界面裂纹尖端电弹场的数值解。考察了层厚、载荷类型和裂纹面间电边界条件等对反平面界面裂纹尖端断裂参数的影响。算例证明新型单元能使P-S单元数显著降低,计算结果更为精确。     

An approximate method of response analysis of vibrations for cracked beams

I.IntroductionTheinvestigationsonthed}'nan1icresponsesofcrackedbeamshavebeendonebymanyresearchers.Howeter,upti11now.totheauthors-knot"ledge,intheirwork,thereha\-ebeenmanypapersaboutnumericaln1ethodstobeusedasamainmeanstostudy,whileveryfewpapersab0utanalyt…     

复合材料尖劈和接头端部奇性场的反平面问题研究

提出了一个基于位移的分析尖劈端部奇性位移场和应力场反平面问题的非协调元特征法．该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征法有几点不同：(1)导出虚功原理的出发点为二维扇区的散度原理;(2)有限元的单元形式为非协调元;(3)尖劈端部邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术．运用该方法给出了求解正交各向异性复合材料尖劈端部附近奇性应力指数、奇性位移和应力角分布函数的算例．计算结果表明,该方法较原来的有限元特征法所用的单元少而且精度高．     

压电材料中椭圆片状裂纹问题精确解的一种方法

在线性压电陶瓷本构关系和裂纹边界绝缘的框架下,用超奇异积分方程的方法对椭圆类片状裂纹问题进行了重新研究．超奇异积分方程中的未知位移间断和电势间断近似地表示为基本密度函数与多项式之积,其中基本密度函数反映了椭圆片状裂纹前沿电弹性场的奇异性,而多项式在均布载荷作用下可用一个常数来表达．引入椭球坐标系后,得到了均布载荷作用下未知位移间断和电势间断的解析解．使用这些解析解和电弹性场强度的定义,得到了裂纹前沿Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子以及电位移强度因子的精确表达式．法向均布载荷作用下的结果与现有精确解完全一致,切向均布载荷作用下的结果则尚未见有其它报道．     

轴对称环形片状界面裂纹问题分析

讨论受拉伸载荷作用的轴对称环形片状界而裂纹问题．该问题归结为求解一组超奇异积分-微分方程．方程中的未知位移间断近似表示为基本密度函数与多项式之积,其中基本密度函数考虑到问题的对称性用二维界面裂纹精确解表示．在圆形片状裂纹的情况下,数值结果与现有理论解作比较的结果表明,数值结果与相应界面圆形片状裂纹和均质体圆形片状裂纹的精确解均吻合得很好．文中以图表形式给出应力强度因子与材料组合和几何条件之间的关系．     

三维基体裂纹与界面垂直接触的 线奇异分析1)

使用三维断裂力学的超奇异积分方程方法,对两相材料中出现的三维基体裂纹与材料分界面垂直接触的应力线奇异问题作了理论分析,求得了线奇异界面应力的表达式.     

横观各向同性材料椭圆片状裂纹问题的新方法

严格从三维横观各向同性材料弹性力学理论出发,用超奇异积分方程的方法对椭圆类片状裂纹问题进行了重新研究.超奇异积分方程中的未知位移间断近似地表示为基本密度函数与多项式之积,其中基本密度函数反映了椭圆片状裂纹前沿应力场的奇异性.椭圆片状裂纹在均布载荷作用下,通过巧妙地引入椭球坐标系,进一步得到了未知位移间断的封闭解.使用这些近似封闭解和应力强度的定义,精确地得到了裂纹前沿Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子以及电位移强度因子的表达式.该结果与现有精确解完全一致.     

三维界面裂纹的理论分析

使用界面裂纹的基本解及有限部积分的方法 ,将三维界面裂纹问题 ,归为解一组以裂纹面位移间断为未知函数的超奇异积分微分方程 ,然后为此组方程的求解作了系统的理论分析     

高钛重矿渣骨料钢筋混凝土梁抗弯试验

设计了普通钢筋混凝土和3种高钛重矿渣钢筋混凝土(渣砂渣石、渣砂普石、普砂渣石)的4组梁,进行纯弯试验研究,每组梁以配筋率为变化参数各制作了3种梁,共12个试件。从破坏形态、开裂弯矩、极限弯矩以及弯矩-挠度曲线等方面对所有试件进行抗弯试验研究,最后利用有限元对所有试件的荷载-跨中挠度过程曲线进行计算。研究表明:3种高钛重矿渣钢筋混凝土梁的破坏形态与普通钢筋混凝土梁基本相同,高钛重矿渣钢筋混凝土梁的抗裂性能和抗弯极限承载力优于普通钢筋混凝土,利用有限元法能够较准确的预测高钛重矿渣钢筋混凝土梁的正截面极限抗弯承载力。更多还原