V型缺口裂端的三维应力状态及约束分析

利用三维有限元方法，研究了有限厚度板中V型缺口根部穿透裂纹前沿的三维弹性应力场。对不同厚度、不同缺口张开角和裂纹长度对应力强度因子及裂尖附近的三维约束程度的影响进行了分析，同时还讨论了三维约束区的大小。研究结果显示：当缺口张开角小于60度时，不同缺口的应力强度因子和离面约束因子的分布基本一致，角度的影响不明显。应力强度因子是厚度的函数，板中面的应力强度因子随厚度的增加逐渐减小趋近干平面值，最大为1．08倍的平面值。当板厚超过15倍的缺口深度时，应力强度因子最大值将从中面转移至接近自由表面位置，距中面约0．4倍板厚。三维约束非常明显的区域在裂尖前沿约0.45倍厚度的范围内．二维到三维的过渡区在裂尖前沿1.5倍厚度的区域内；在中面上三维效应影响区最大，随着离中面距离的增加逐渐减小，在自由表面上降为0。     

Modification of the fracture criterion for V-shaped notches (plane problem). Relationship between toughness and strength and structural parameters

A fracture criterion of the type of the Neuber-Novozhilov criterion is proposed to describe the fracture in the vicinity of the tip of a V-shaped notch under tensile and shear loading. In the proposed criterion, the limits of averaging of the stresses along the notch axis depend on the presence, location, and size of the initial defects in the material. The crystal lattice parameter of the initial material is chosen for the characteristic linear size. For a V-shaped notch subjected to tension and shear, simple equations are obtained that relate the stress intensity factors for the modified singularity coefficients, the singularity coefficients themselves, and the theoretical tensile and shear strengths of a single crystal of the material taking into account the damage to the material in the vicinity of the notch tip. The equations obtained allow a passage to the limit from a notch to a crack. It is shown that the classical critical stress intensity factor used in the strength analysis of cracked solids is not a material constant.Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 46, No. 1, pp. 106–115, January–February, 2005.     

ANALYSIS OF AN INCOMPRESSIBLE RUBBER WEDGE CONTACTING WITH A RIGID NOTCH

I. INTRODUCTION It is well known that rubber materials are much more important in modern society. It is, therefore,not surprising that a sizable number of investigations have been concerned with the rubber materials.Considerable attention has been paid …     

Nonstationary deformation of an elastic plate with a notch under the action of a shock wave

The behavior of a thin elastic plate with a rectilinear notch under the action a weak shock wave in air is studied experimentally. A technique is developed for this purpose. The effect of the notch on the strain state of the plate is analyzed __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 43, No. 11, pp. 99–104, November 2007.     

纤维板增强钢筋砼缺口梁承载力试验研究

通过对8组24根碳纤维薄板增强钢筋混凝土梁进行三点弯曲试验，探讨碳纤维薄板增强钢筋混凝土缺口梁的破坏过程、极限承载力及其影响因子．研究结果表明：1)碳纤维薄板增强钢筋混凝土缺口梁总是沿着纤维薄板与混凝土的界面发生剥高破坏；2)与无增强梁相比，增强梁的极限来载力可以提高20％一40％．而且当纤维薄板贴长Lc与两支点间距离S之比为0．57左右时增强效果最明显；3)缺口对梁的破坏模式影响较大，而对梁的极限承载力影响不大(下降10％-15％)．     

压电材料椭圆切口的力学分析

在线性压电本构方程框架下，用复势函数方法对椭圆切口模型进行了精确的数值计算。完整地考虑了各向异性力电耦合效应以及切口内不同电介质的介电性质。给出了切口内部不同介电性质对压电材料内部应力的影响。指出了Sosa文章里的一些计算错误。由于现在文献中很少有关于电导通边界条件下理论解的数值结果，所以本文同时提供了不同电边界条件下理论解的数值结果，所以本文同时提供了不同电边界条件下的理论解的数值结果。最后通过最小势能原理建立了8结点有限元模型，对椭圆切口问题进行了计算并与理论解进行了仔细比较。     

复合材料切口应力奇性指数计算

提出一种计算广义平面应交状态下复合材料切口应力奇性指数的新方法.在切口尖端的位移幂级数渐近展开式被引入正交各向异性材料的物理方程后,将用位移表示的应力分量代入切口端部柱状邻域的线弹性理论控制方程,切口应力奇性指数的计算被转化为常微分方程组特征值的求解.采用插值矩阵法求解该常微分方程组,可一次性地获取切口尖端多阶应力奇性指数.本法适合平面和反平面应力场耦合或解耦的情形,并可退化计算裂纹或各向同性材料切口的应力奇性指数.算例表明,所提方法对分析复合材料切口应力奇性指数是一种准确有效的手段.     

多振子声子晶体的低频特性研究

本文设计了一种由硅橡胶包覆层包裹4个钨振子的新型声子晶体结构,通过有限元法计算该结构的色散曲线、振动模态和传输损失谱。结果表明,该结构的带隙范围为18.85~225.28 Hz,与传输损失谱频率衰减范围相吻合,能够有效抑制20~200 Hz的弹性波在声子晶体中传播。通过分析色散曲线上点的振动模态,说明带隙产生的原因。本文讨论了声子晶体板的缺口角度和振子之间的纵向和横向间距对带隙的影响,结果表明:当缺口角度减小时,带隙下边界几乎保持不变,带隙上边界升高从而增加了带隙的宽度;振子之间横向或纵向间距增大时,带隙下边界和上边界均上升,带隙变宽,进而优化了声子晶体模型的带隙。同时声子晶体板的缺口设计能够节省材料,从而减轻结构的质量。     

一种带有陷波单元的高温超导滤波器设计

提出了一种带有陷波单元的新型高温超导滤波器设计结构,在输入、输出馈线附近设置陷波单元对特定频率产生陷波作用,在滤波器的传输特性上成传输零点,提高了滤波器设计的灵活性,基于这种新型结构设计了高边缘陡峭度滤波器和邻频双通带滤波器.     

合肥光源横向束流反馈系统中矢量运算单元和光纤陷波滤波器的研制

 合肥光源横向束流反馈系统已经建成，着重介绍了系统中矢量运算单元和光纤陷波滤波器的研制。矢量运算单元中使用混频器控制信号的衰减，调节控制电压的大小以控制反馈信号的相位；光纤陷波滤波器创新性地提出用光纤延时制作陷波滤波器，很好地滤除了信号中的回旋频率分量，节省了反馈功率。