裂纹扩展的涡流检测法和扩展速度变化规律的实验观察

本文介绍一种测量裂纹扩展的涡流检测法,特别适用于裂纹快速扩展测量。它比目前常用的高速摄影、导电丝栅(裂纹计)、电位(阻抗)法等,具有能直接记录裂纹扩展量的时间历程曲线(全过程)、灵敏度高、抗干扰性能优良、动态特性好等优点,而且使用很简便。自然,也可用于“静态”扩展测量.用此法测量了DCB试件的裂纹快速扩展过程,观察了裂纹扩展速度的变化规律,发现以往理论分析时常用的扩展速度为常数的假设与实际不符,在裂纹扩展量较短时更是如此.弄清扩展速度变化规律,对于建立正确的动力学模型,以进行裂纹扩展计算是很重要的. 本文主要是介绍实验方法.     

金属薄膜短脉冲激光冲击热机耦合问题

从电子-声子相互作用的双曲型两步热传导模型出发,考虑到金属体内晶格对热传导的影响,采用有限元法,直接在时间域中求解了金属薄膜内受短脉冲激光加热的二维热机耦合问题,避免了以往因电子-声子能量方程之间的耦合关系给二维热响应问题解析求解带来的困难,提高了用数值反变换工作时计算的精度,减少了工作量,得到了金属薄膜内二维热机耦合问题的温度、位移和应力的变化规律.     

压电传感器探测层合板分层的数值分析

用修正的准三维有限元法分析了受单轴拉伸表面覆盖有压电薄膜的复合材料层合板。文中首先讨论了压电薄膜层对层合板层间应力的影响，然后在存在分层裂纹的情况下，计算了压电层的电压分布。结果表明将压电薄膜作为传感器来进行分层探测是可行的。文中最后考虑了多种因素对传感灵敏度的影响。     

尖端具有线性粘着力作用的加层空间的界面裂纹对稳态弹性波的散射

本文研究一类粘着型界面裂纹的弹性波散射问题．文中利用积分变换和积分方程方法推导了确定这类问题的奇异积分方程组．采用围道积分技术和切比雪夫多项式展开技术，得到了待定系数的非线性代数方程组．最后本文给出裂纹尖端粘着区的大小和界面应力的数值结果．     

INTERFACIAL CRACK ANALYSIS IN THREE-DIMENSIONAL TRANSVERSELY ISOTROPIC BI-MATERIALS BY BOUNDARY INTEGRAL EQUATION METHOD

The integral-differential equations for three-dimensional planar interfacial cracks of arbitrary shape in transversely isotropic bimaterials were derived by virtue of the Somigliana identity and the fundamental solutions, in which the displacement discontinuities across the crack faces are the unknowns to be determined. The interface is parallel to both the planes of isotropy. The singular behaviors of displacement and stress near the crack border were analyzed and the stress singularity indexes were obtained by integral equation method. The stress intensity factors were expressed in terms of the displacement discontinuities. In the non-oscillatory case, the hyper-singular boundary integral-differential equations were reduced to hyper-singular boundary integral equations similar to those of homogeneously isotropic materials.     

形状记忆合金作动器的设计及优化

采用Ｂｒｉｓｉｏｎ［１］等提出的ＳＭＡ材料的本构关系，分析了形状记忆合金作动器在三种热交换方式（自然冷却、强制冷却和采用半导体热泵技术）下的动力特性，同时研究了ＳＭＡ丝在恒载和载荷变化时对完成正逆相变所用时间的影响，并简单讨论了影响作动器响应的几个因素和改进方法     

基于Updated Lagrangian法的三维粘弹性大变形问题的有限元分析

本文基于Updated Lagrangian增量迭加方法,采用以现时Kirchhoff应力增量和现时Green应变增量表示的虚功方程和Kirchhoff应力张量-Green应变张量的积分本构关系,导出粘弹性大变形的虚功方程。依此采用二十节点三维立方等参数元编制相应的计算程序。三个算例结果与以往一维、二维的计算结果完全符合。     

热压电变分原理

热释电介的许多传感器及机敏结构或中的关键材料，本文系统地讨论了在基础理论和数值计算中极具重要地位的各类变分原理，包括准静态变分原理、动态变分原理和关于固有频率的变分原理。最后建立了关于静态压电要板的变分原理，并由此导出了各向异性压电板的控制方程及边界条件。     

含45°斜裂纹圆柱薄壳动态特性试验研究

测量了含45°斜裂纹圆柱薄壳的固有频率并拍摄了相应的激光全息振型图．实验表明斜裂纹比轴向和环向裂纹对壳体动态特性的影响更大,致使振型图发生了严重畸变而显得相当复杂,利用传统思路难以找到裂纹长度对壳体动态特性的影响规律．为此,把裂纹周围的振动看作为一种独立的局部振动,从而把含斜裂纹壳体的各种复杂振型划分为3类:纯局部振动振型、纯原振动振型、局部振动和原振动耦合振型．其中前两种振型的固有频率皆随裂纹的加长而降低,但对于耦合振型有时会出现“随裂纹加长频率反而升高的现象”, 这是由于把壳体原振动的频率和局部振动的频率相混淆而产生的错觉．     

热和机械载荷共同作用下涂层特性对埋入式光纤传感器性能的影响

研究在热载及拉伸共同作用下，光纤传感器涂层的材料特性和厚度变化对光纤－涂层－基体基体性能的影响，分析表明在埋入式光纤附近的应力集中涂层的特性有关。在热应力和机械应力共同作用下，对于给定的基体材料和裸光纤，存在可减少基体，涂层与裸光纤之间或裸光纤中应力集中的涂层性能和尺寸的最优组合。