脆性损伤材料裂纹尖端的局部解

本文利用Mazars和Lemaitre提出的混凝土脆性损伤模型,求得了裂纹尖端应力、应变及损伤的局部解.对手Ⅲ型及不可压缩平面应变Ⅰ型裂纹,其尖端场的构造和理想塑性材料相类似.指出由于丧失了应力全连续条件,从而损伤边界不能由局部解定出.     

一类含Ⅰ—型裂纹超弹性材料的裂纹尖端场

1 引言人们对裂纹问题的研究,多数是在线弹性理论的范围内进行的.结果表明应变在裂尖处具有奇异性,这显然同线弹性小应变假设不一致.为了解决这一矛盾,研究者们曾采用过各种各样的途径.首先是计及了材料非线性造成的影响,而将无限小位移假设保留了下来,其代表者有Rice 和Rosengren 以及     

不同材料界面Ⅲ型裂纹尖端场实验研究

本文应用激光全息干涉法获得了两种材料Ⅲ型界面裂纹试件的离面位移场,通过试验数据处理求得了裂纹尖端附近位移、应力场强度的控制参量K_(Ⅲ),J值,给出了局部解的适用区域。还研究了两种材料粘结界面处的连续条件,分析了结果的合理性。为了对比和分析界面裂纹问题,还对同种材料试件进行了试验和数据处理。     

刚性电极夹持的压电陶瓷层中含Ⅲ型裂纹的解析解

分析了刚性电极所夹持的压电陶瓷层的中平面上含有III型穿透裂纹的电弹性问题.利用积分变换和对偶积分方程方法,采用绝缘型和导电型裂纹两种假设,分别获得了有限长和半无限长裂纹的电弹性行为的精确解析解.并给出了相应的场强度因子和能量释放率.     

计算微裂纹损伤材料有效模量的一种简单方法

给出了一种基于Taylor模型的有效介质方法。用以计算微裂纹相互作用对有效本构关系的影响,该方法假设每一个微裂纹位于一种有效介质之中,该有效介质的弹性模量由不考虑微裂纹相互作用的Taylor模型计算、和自洽方法相比,这种方法计算简单,而且结果更准确。     

弹性材料三维问题的损伤理论

1.前言Kachanov于1958年在蠕变研究中,第一次引入了连续性因子和有效应力的概念,用来处理分析有缺陷的材料。在以后的几十年中Lemaitre、Hayhurst、Leckie等学者将这种概念引入了连续介质力学,在文[2]、[3]中又提出了弹性材料和塑性材料的三维各向异性损伤理论,但其出发点还是缺乏足够的依据,且存在一些缺陷.本文则是依据文[1]中提出的理论建立了弹性材料三维问题的损伤理论。2.弹性力学的规范空间理论     

正交弹性材料中双周期裂纹反平面问题的封闭解

研究了无限大正交弹性材料中含双周期裂纹的反平面问题,其基本胞元含有三条裂纹,且三条裂纹的中心恰好位于一等腰三角形顶点。运用椭圆函数、保角变换理论、施瓦兹公式获得了该问题应力场的封闭解,并得到了裂纹尖端处的应力强度因子。该问题结果取特殊情形退化对应于单排共线周期裂纹的解答。通过数值算例,分析了双周期裂纹归一化的应力强度因子随双周期裂纹的横向间距和纵向间距之比/b a 分别取10、5、2、1时的变化曲线。结果表明：对于一定的横向间距,应力奇异因子随纵向间距的增大而减小,但随着纵向间距的增大,纵向间距对应力奇异因子的影响变得不明显;对于一定的纵向间距,应力奇异因子随横向间距的减小而减小,但随着横向间距的减小,横向间距对应力奇异因子的影响变得不明显。     

幂软化损伤材料Ⅲ型动态裂纹尖端的渐近场

利用幂软化损伤模型，对Ⅲ型裂纹进行了详细的研究。给出了本构方程及渐近方程。位移、应变和应力用对数级数展开，揭示了场的渐近特性。其结果表明，应力和应变分别具有如下的奇异性：σ－（ｌｎＲ／ｒ）＾１／ｎ＋１，ε－（ＬｎＲ／ｒ）＾ｎ／ｎ＋１。     

相变增韧陶瓷Ⅲ型裂纹增韧分析

本文采用压力敏感相变准则和权函数法对相变增韧陶瓷Ⅲ型裂纹的增韧效应进行了理论预测,分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式。结果表明:相变体积膨胀对增韧无贡献,裂尖屏蔽来自于晶格剪切和裂纹扩展尾区的贡献。     

Ⅲ型扩展裂纹尖端场渐近解的研究

本文采用弹性-粘塑性模型对反平面剪切扩展裂纹问题进行了研究。文中通过对动态扩展问题和准静态扩展问题的分析得到了各自的渐近解,并且证明了准静态扩展解是动态扩展解的特殊情况,从而使二者统一起来。     

软铁磁材料平面裂纹问题的耦合场

由磁弹性问题的线性化理论导出磁场下平面软铁磁体问题的控制方程和复势解。利用复势解和奇异积分方程方法,对面内磁场和远场载荷作用下的含裂纹无限大软铁磁平面问题进行了求解,得到耦合场的解。并对不同磁力模型的结果和磁场与机械载荷共同作用下的裂尖应力强度因子进行了讨论。     

无限平板内埋裂纹线弹簧模型

建立了无限平板内埋椭圆形裂纹的弹簧模型,用积分变换方法推导了问题的控制积分方程笔应力强度因子的表达式,给出了数值结果,并与现有交替迭代解进行了比较,结果表明模型的应用是合理的。     

正交各向异性功能梯度材料反平面裂纹尖端应力场

采用积分变换-对偶积分方程方法,研究了正交各向异性功能梯度材料反平面裂纹问题.文中假定材料沿两个主轴方向的剪切模量成比例按双参数梯度模型变化,通过求解对偶积分方程并考虑变形Bessel函数的渐近特性,推导出了裂纹尖端应力场.最后考察了材料非均匀性及正交性对应力强度因子的影响.     

The anti-plane shear field in an infinite slab of elasto-damaged material with a semi-infinite crack

This paper deals with an infinite slab with a semi-infinite crack, which is subjected to the anti-plane sheark _III field at infinity. The slab is made of an elasto-damaged material. Analytical solution is obtained by use of conformal mapping. The shape of damaged-zone, the dissipative energy, the shear opening displacement on the crack surface and several stress distribution curves are given. The far field condition is checked, The asymptotic behavior near the crack-tip is given. The project supported by National Natural Science Foundation of China     

理想正交各向异性弹塑性材料平面应力条件下Ⅰ型静止裂纹尖端场

在本文中,以 Hill 的塑性理论为基础,详细地讨论了理想正交各向异性弹塑性材料,平面应力条件下Ⅰ型静止裂纹尖端场解。裂纹尖端应力场不包含应力间断线,但包含弹性区。分析的结果表明(i)对于平面应力静止裂纹问题,应力场解不是唯一的,场解中的自由参数必须由远场条件来确定。(ii)裂纹尖端的应力、应变的奇异性,无论是各向异性材料还是各向同性材料,都是相同的。但在各向异性材料中,各向异性参数影响着应力、应变的幅度和分布。     

正交异性体某些断裂动力学问题

首先对具有任意自相似指数的正交异性弹性动力学问题推导了解的一般表示,给出了一般解法,然后用这一方法对若干具体问题进行求解,利用本文方法可以迅速将所论问题化为半平面上的Ｒｉｍａｎｎ－Ｈｉｌｂｅｒｔ问题,并可以相当简单地得到问题的闭合解。     

AN INVESTIGATION ON ASYMPTOTIC NEAR-TIP FIELDS OF DYNAMIC CRACK IN AN ELASTIC-PERFECTLY PLASTIC COMPRESSIBLE MATERIAL

The stress and deformation fields near the tip of a mode-I dynamic crack steadilypropagating in an elastic-perfectly plastic compressible material are considered under plane strain condi-tions. Within the framework of infinitesimal displacement gradient theory, the material is character-ized by the Von Mises yield criterion and the associated J_2 flow theory of plasticity. Through rigorousmathematical analysis, this paper eliminates the possibilities of elastic unloading and continuousasymptotic fields with singular deformation, and then constructs a fully continuous and boundedasymptotic stress and strain field. It is found that in this solution there exists a parameter (?)_0 whichcannot be determined by asymptotic analysis but may characterize the effect of the far field. Lastly thevariations of continuous stresses, velocities and strains around the crack tip are given numerically fordifferent values of (?)_0.     

SH波在正交各向异性功能梯度无限长条中心裂缝处的散射

研究了正交各向异性功能梯度材料无限长条中心裂缝对SH波的散射问题,为方便起见,材料两个方向的剪切模量和密度假定为指数模型.通过Fourier积分变换,将问题转化为对偶积分方程的求解.然后,用Copson方法求解对偶积分方程,定义了标准动应力强度因子,通过数值算例,讨论了在SH波作用下,裂缝尖端的标准动应力强度因子与入射波的频率、材料参数之间的关系.     

SCATTERING OF HARMONIC ANTI-PLANE SHEAR STRESS WAVES BY A CRACK IN FUNCTIONALLY GRADED PIEZOELECTRIC/PIEZOMAGNETIC MATERIALS

In this paper, the dynamic behavior of a permeable crack in functionally graded piezoelectric/piezomagnetic materials is investigated. To make the analysis tractable, it is assumed that the material properties vary exponentially with the coordinate parallel to the crack. By using the Fourier transform, the problem can be solved with the help of a pair of dual integral equations in which the unknown is the jump of displacements across the crack surfaces. These equations are solved to obtain the relations between the electric filed, the magnetic flux field and the dynamic stress field near the crack tips using the Schmidt method. Numerical examples are provided to show the effect of the functionally graded parameter and the circular frequency of the incident waves upon the stress, the electric displacement and the magnetic flux intensity factors of the crack.