| 裂纹体分析的权函数理论与应用: 回顾和展望 |
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| 引用本文： | 吴学仁, 徐武. 裂纹体分析的权函数理论与应用: 回顾和展望. 力学进展, 2022, 52(3): 415-507 doi: 10.6052/1000-0992-21-060 |
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| 作者姓名： | 吴学仁 徐武 |
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| 作者单位： | 1.北京航空材料研究院, 北京100095;;2.上海交通大学航空航天学院, 上海200240 |
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| 基金项目： | 感谢长期以来对笔者的权函数研究与应用提供指导/帮助和进行有益讨论的国内外学者, 特别是A J Carlsson先生, 黄克智先生, J C Newman Jr, T Fett, G Glinka, H R Millwater, R C McClung, M R Hill, D Ball, D P Rooke, P Bowen, R D Gregory, A P Parker 以及对权函数研究和应用作出贡献的笔者的学生/合作者: 赵伟, Oliveira, 陈晓光, 刘建中, 郭亚军, 陈勃, 童第华, 景致, 赵晓辰, 刘紫璇, 饶聃钰, 张驰, 张博. 相关工作获国家自然科学基金资助(11402249, 12172217). |
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| 摘 要： | 
断裂力学是工程材料和结构的疲劳与断裂分析、损伤容限设计和结构完整性评定的理论基础. 应力强度因子作为线弹性裂纹尖端奇异场的单一表征参量和裂纹扩展驱动力, 在裂纹体的断裂力学分析中发挥着关键作用. 权函数法为复杂受载裂纹体的应力强度因子求解计算提供了强有力的解析工具, 不但具有远高于各类数值解法的计算效率, 而且精度可靠, 使用方便.
本文结合笔者团队在权函数法方面的长期研究工作, 对该方法自20世纪70年代初提出至今半个世纪以来, 国际断裂界在二维和三维权函数理论与应用方面的主要研究进展作了回顾和评述, 并对其未来发展提出了展望. 主要内容涵盖: 当前国际断裂界广泛应用的3种二维裂纹解析权函数法简介和以格林函数为基准的验证评价; 三维裂纹问题的片条合成权函数法和点载荷权函数法; 权函数法在复杂受载裂纹体的应力强度因子和裂纹张开位移等关键力学参量计算、内聚力/桥连等裂纹模型分析、共线多裂纹权函数理论及其在剩余强度预测等方面的应用, 以及复杂裂纹几何的工程化权函数分析和权函数法的反向应用问题.
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| 关 键 词： | 断裂力学 裂纹 权函数法 应力强度因子 裂纹张开位移 |
| 收稿时间： | 2021-11-29 |
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