Elastic-plastic fields near crack tip growing step-by-step in a perfectly plastic solid

In this paper, based on the three-dimensional flow theory of plasticity, the fundametal equations for plane strain problem of elastic-perfectly plastic solids are presented. By using these equations the elastic-plastic fields near the crack tip growing step-by-step in an elastic incompressible-perfectly plastic solid are analysed.The first order asymptotic solutions for the stress field and velocity fields near the crack tip are obtained. The solutions show the evolution process of elastic unloading domain and the development process of central fan domain and reveal the possibility of the presence of the secondary plastic domain. The second order asymptotic solution for stress field is also presented.     

守恒积分与奇性场的定解方程

本文利用守恒积分,对HRR奇性场的角分布函数作了进一步的探讨.证明了角分布函数满足两个函数方程.并由此导出几种新的定解方程.对于平面应变及平面应力的情况分别给出函数方程与定解方程的具体公式.最后针对若干典型情况,给出了不同定解方程的精确的数值计算结果,验证了在一般情况下不同定解方程的等价性.     

平面应力的弹塑性断裂模型及其有限元分析

本文根据文献对薄钢板试样的实验分析,提出一个平面应力的弹塑性断裂模型——带状颈缩区模型.将Dugdale模型推广到弹塑性变形场情形.用弹塑性全量理论和增量理论的有限元法,分别计算了具有中心裂纹的薄宽板受均匀拉仲情形的裂纹张开位移、应力应变场.结果表明Burdekin设计曲线在一定条件下才是安全的,本文计算的裂纹张开位移与一些实验测量结果符合良好.     

微薄梁三点弯曲的尺度效应研究

应用高灵敏度的力传感器以及时间序列电子散斑干涉法，同时测出了不同厚度纯镍薄片三点 弯曲试件的抗力与变形，得到薄梁中心点处的载荷与挠度曲线. 应用Fleck和Hutchinson 的偶应力理论，结合平面应变弯曲模型，建立了薄梁处于弹性状态和弹塑性状态的 控制方程, 应用Runge-Kutta法进行数值求解，并将计算得到的载荷-挠度曲线以及无量纲化弯矩-表面 应变曲线和实验结果进行了比较. 在理论计算过程中，没有拟合任何材料参数，所有的材料 参数均来自实验测量的结果，材料特征尺度也是根据Stolken和Evans的工作给出 的. 结果表明: 应用偶应力理论预测的结果和实验结果符合良好，而经典理论的预测结果与 实验不相符合.     

界面剪切实验研究

用云纹干涉法测量了带边裂纹的双材料四点简支梁在剪切作用下界面表面的剪应变分布及界面两侧局部表面的位移场（Ｕ、Ｖ场），试件是由弹性模量相差悬殊的铝合金和环氧塑料两种材料制成。文中给出了试件制备、实验方法和测试结果。     

压电材料裂纹顶端条状电饱和区 模型的力学分析1)

在线性压电本构方程框架下,对裂纹顶端条状电饱和区模型进行了严格的数学分析.完整地考虑了各向异性力电耦合效应.建立了电饱和区尺寸与外加电场的依赖关系.证实了当裂纹垂直极化轴时,压电材料的断裂应力随着外加正电场的增加而减小,随着外加负电场的增加而增加.当裂纹平行于极化轴时,与极化轴平行的外加电场对断裂应力无影响.     

泽尼克多项式校正全息阵列光镊像差的实验研究

像差会影响光镊对粒子的捕获效果. 全息阵列光镊中, 像差不仅来自光学元件, 由特定算法设计的光阱相位片也会在光路中引入像差. 本文通过液晶空间光调制器加载泽尼克多项式相位图, 对全息阵列光镊中由光栅透镜组型算法引起的像差进行校正. 结果显示: 利用三阶泽尼克多项式可有效消除光路中由光栅透镜组型算法引 起的慧差, 使得捕获2 μm聚苯乙烯小球的阵列光阱刚度提高了约40%; 对比不同项的像差校正结果发现, 全息阵列光镊中由算法引起的慧差 与光学元件引起的像差一样, 也会对阵列光阱的捕获效果产生较大影响; 同时根据一阶像差校正结果可得光栅透镜 组型算法对于一阶泽尼克像差具有鲁棒性. 实验结果表明, 对全息阵列光镊中由 算法引起的像差进行校正, 对于提高光阱的捕获效果和深化对算法特性的认识都具有重要意义.     

Measurement of interaction force between RGD-peptide and Hela cell surface by optical tweezers

Since RGD peptides (R: arginine; G: glycine; D: aspartic acid) are found to promote cell adhesion, they are modified at numerous materials surface for medical applications such as drug delivery and regenerative medicine. Peptide-cell surface interactions play a key role in the above applications. In this letter, we study the adhesion force between the RGD-coated bead and Hela cell surface by optical tweezes. The adhesion is dominated by the binding of α5β1 and RGD-peptide with higher adhesion probability and stronger adhesion strength compared with the adhesion of bare bead and cell surface. The binding force for a single α5β1 -GRGDSP pair is determined to be 16.8 pN at a loading rate of 1.5 nN/s. The unstressed off-rate is 1.65 × 10-2s-1 and the distance of transition state for the rigid binding model is 3.0 nm.     

国家自然科学基金重大项目“材料损伤、断裂机理和宏微观力学理论”子课题细微观变形、破坏模型和基本理论（1994—1996年工作总结

国家自然科学基金重大项目“材料损伤、断裂机理和宏微观力学理论”子课题细微观变形、破坏模型和基本理论（１９９４—１９９６年工作总结）１主要科学进展（１）建立和完善多晶滑错体塑性理论；（２）发展了晶体硬化率的理论模式，建立了确定硬化系数的非线性规划方法；...     

界面断裂力学简介与展望

界面断裂力学是目前国际力学界的前沿研究课题.本文对这门新兴分支学科的发展背景,近期进展及未来展望作了简要介绍.主要分析了各向同性及各向异性弹性材料间的界面裂纹;界面裂纹的力学模型;界面裂纹的弹塑性场及界面裂纹的断裂观念.讨论了界面断裂力学未来热门课题。