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非均匀复合材料的动态热弹性断裂力学分析 总被引:8,自引:1,他引:7
对非均匀复合材料的动态热弹性断裂力学问题进行了研究,假设材料参数沿厚度方向为变化的,沿该方向将复合材料划分为许多单层,取每一单层材料参数为常数,应用Fourier变换法,在Laplace域内推导出了控制问题的奇异积分方程组,给出了热应力强度因子的表达式,然后利用Laplace数值反演,得出了裂纹尖端的动态应力强度因子.本文的方法具有以下特点:(1)多个垂直于厚度方向的裂纹,(2)材料可以为正交各向异性:(3)考虑了惯性效应.作为算例,研究了带有两个裂纹的功能梯度结构,分析了材料参数的变化对应力强度因子的影响. 相似文献
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研究了动态载荷下功能梯度材料中的圆币形断纹问题,假设材料为横观各向同性,并且含有多个垂直于厚度方向的裂纹,材料参数沿轴向(与裂纹面垂直的方向)为变化的,沿该方向将材料划分为许多单层,各单层材料参数为常数,利用Hankel变换法,在Laplace哉内推导出了控制问题的对偶积分方程组,利用Laplace数值反演,得出一裂纺尖端的动态应力经度因子和能量释放率,研究了含两个裂纹的功能锑度接头结构,分析了材 相似文献
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复合材料断裂力学研究现状与趋势 总被引:1,自引:0,他引:1
本文扼要地评述了复合材料断裂力学,重点是唯象断裂力学理论、模型与准则.讨论了各类断裂准则对复合材料的适用性.对复合材料断裂力学的发展现状与存在问题作了若干评论.最后对这一学科的发展趋势提出几点浅见. 相似文献
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动态载荷下功能梯度复合材料的圆币形裂纹问题 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了动态载荷下功能梯度材料中的圆币形裂纹问题.假设材料为横观各向同性,并且含有多个垂直于厚度方向的裂纹,材料参数沿轴向(与裂纹面垂直的方向)为变化的,沿该方向将材料划分为许多单层,各单层材料参数为常数,利用Hankel变换法,在Laplace域内推导出了控制问题的对偶积分方程组.利用Laplace数值反演,得出了裂纹尖端的动态应力强度因子和能量释放率.研究了含两个裂纹的功能梯度接头结构,分析了材料非均匀性参数对应力强度因子和能量释放率的影响. 相似文献
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研究了具有一个界面裂纹的有限尺寸梯度非均匀层-基结构在面内冲击载荷作用下的动态响应问题;提出了分析这类问题的一种数值方法,其核心是计算具有一定宽度的裂缝位移场,通过对到缝端距离及缝宽的双重插值求裂尖处动态应力强度因子。文中对涂层是弹性模量及密度连续变化的梯度非均匀材料,基体是各向同性均匀材料的层-基结构作了具体计算,数值结果清楚地显示出动态应力强度因子的时程变化规律,及有关参数(梯度参数,层厚,层长)对它的影响。 相似文献
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用解析方法研究了非均匀弹性材料中反平面运动裂纹问题。首先采用余弦变换求解非均匀材料的基本方程,然后根据混合边值条件建立裂纹运动的对偶积分方程,再把对偶积分方程化为第二类Fredholm积分方程。给出了数值算例,计算结果表明材料的非均匀性对动应力强度因子有较大的影响。 相似文献
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本文将D.Nardini和C.A.Brebbia所提出的一种动态边界积分方程新解法应用于动态断裂力学数值计算,对数值实现问题,尤其对数值稳定性及精度问题进行了详细研究,得到了能保证数值稳定性的数值解法,给出了动态断裂力学计算实例,同己有的数值结果比较,表明本文的计算是成功的。 相似文献
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Cheng Zhanqi Zhong Zheng 《Acta Mechanica Solida Sinica》2006,19(2):114-121
In this paper the plane elasticity problem for a functionally graded strip containing a crack is considered. It is assumed that the reciprocal of the shear modulus is a linear function of the thickness-coordinate, while the Possion's ratio keeps constant. By utilizing the Fourier transformation technique and the transfer matrix method, the mixed boundary problem is reduced to a system of singular integral equations that are solved numerically. The influences of the geometric parameters and the graded parameter on the stress intensity factors and the strain energy release rate are investigated. The numerical results show that the graded parameters, the thickness of the strip and the crack size have significant effects on the stress intensity factors and the strain energy release rate. 相似文献
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功能梯度材料裂纹能量释放率 总被引:2,自引:1,他引:1
提出一个评价功能梯度材料裂纹扩展能量释放率的简单方法,用双悬臂梁柔度法推导了典型梯度材料内裂纹沿梯度方向扩展的能量释放率解析表达式,用算例分析了裂纹扩展方向不同能量释放率的差别. 相似文献
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功能梯度材料涂层平面裂纹分析 总被引:4,自引:1,他引:3
研究粘接于均质基底材料上功能梯度涂层平面裂纹问题.
假设功能梯度材料剪切模量的倒数为坐标的线性函数,而泊松比为常数.
采用Fourier变换和传递矩阵法将该混合边值问题化为奇异积分方程组,通过数值求解获得
应力强度因子. 考察了材料梯度变化形式、结构几何尺寸和材料梯度参数对裂纹应力强度因子的影响,发现
功能梯度材料涂层尺寸、裂纹长度以及材料梯度参数均对应力强度因子有显著影响. 相似文献
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梯度材料中矩形裂纹的对偶边界元方法分析 总被引:2,自引:0,他引:2
采用对偶边界元方法分析了梯度材料中的矩形裂纹. 该方法基于层状材料基本解,以非裂纹边界的位移和面力以及裂纹面的间断位移作为未知量. 位移边界积分方程的源点配置在非裂纹边界上,面力边界积分方程的源点配置在裂纹面上. 发展了边界积分方程中不同类型奇异积分的数值方法. 借助层状材料基本解,采用分层方法逼近梯度材料夹层沿厚度方向力学参数的变化. 与均匀介质中矩形裂纹的数值解对比,建议方法可以获得高精度的计算结果. 最后,分析了梯度材料中均匀张应力作用下矩形裂纹的应力强度因子,讨论了梯度材料非均匀参数、夹层厚度和裂纹与夹层之间相对位置对应力强度因子的影响. 相似文献
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三维断裂力学的超奇异积分方程方法 总被引:17,自引:5,他引:17
本文利用有限部积分的概念和方法,严格地证明了三维弹性体中受任意载荷作用的平片裂纹问题的超奇异积分方程组,并对未知解的性态作了理论分析,得到了性态指数,在此基础上通过主部分析,精确地求得了裂纹前沿光滑点附近的奇性应力场,从而找到了以裂纹面位移间断(位错)表示的应力强度因子表达式,最后对所得的超奇异积分方程组建立了数值法,并用此计算了若干典型的平片裂纹问题,数值结果令人满意。 相似文献