一种人字形切槽三点弯曲圆棒试样的应力强度因子算法

用一种有效的近似方法获得了人字形切槽三点弯曲圆棒试样的应力强度因子(SIF),用最小二乘法拟合了SIF的多项式,并将其用于国际岩石力学学会(ISRM)建议的断裂韧度试样,结果比较满意。     

基于XFEM的切槽炮孔定向断裂爆破数值模拟

 应用ABAQUS 扩展有限元（XFEM）模拟了切槽炮孔定向断裂爆破时爆生裂纹沿切槽方向和非切槽方向的起裂、扩展和止裂。结果表明：切槽方向爆生裂纹的起裂时间比非切槽方向早10 μs;裂纹扩展速度较非切槽方向具有明显的阶段性,可分为加速扩展、失稳扩展和减速扩展3 个阶段;裂纹的止裂时间比非切槽方向晚60 μs。在裂纹扩展阶段,切槽方向在失稳扩展阶段爆生裂纹的平均速度为1343 m/s,非切槽方向爆生裂纹的平均速度为600 m/s,仅为切槽方向爆生裂纹平均速度的44%,说明切槽有利于爆炸能量释放,增加爆生裂纹的扩展速度。切槽方向和非切槽方向爆生裂纹扩展的平均距离分别为124 mm 和45 mm,说明切槽对爆生裂纹的扩展有明显的导向作用。XFEM 能够正确模拟切槽爆破爆生裂纹的扩展,具有广阔的应用前景。     

切槽爆破中切槽的导向机理

以爆炸理论和断裂力学为基础,探讨了切槽爆破中切槽的导向作用机理,阐明了切槽爆破中初始裂纹生成的定位性及其扩展的定向性,以及切槽中分面上裂纹优先扩展等保证破裂面得以精确控制的断裂特征。     

岩石动态复合型初始断裂的应力强度因子计算

采用有限元和动态Ｊ积分相结合的方法,首次精确地计算了四点弯曲试件的Ｋｉ（ｔ）Ｋ（ｔ）的值,获得了各种复合比时Ｋ１（ｔ）,Ｋ（ｔ）的关系曲线,并提出了一种确定Ｋ１ｄ和ＫＩＩｄ的方法,对提出的算法程序进行了验证。     

人字形切槽短圆棒断裂韧度试样及其BEM标定

介绍了一种将会得到广泛应用的断裂韧度试样—人字形切槽短圆棒,以及三维边界元法(BEM)的标定结果。     

Ⅱ型断裂试样应力强度因子有限元分析

采用八节点四边形等参元蜕化的三角形四分之一点奇异单元,对四点弯曲(FPB)和双剪(DFS)纯剪切Ⅱ型断裂试样进行了有限元分析,并归纳了多项式应力强度因子K_Ⅱ表达式;K_Ⅰ/K_Ⅱ<0.02,基本属纯Ⅱ型,计算精度满足工程要求,可用于测定Ⅱ型应力强度因子临界位K_(Ⅱc)。     

V型复式拉槽在公路路堑爆破中的应用

以中深孔V型拉槽爆破技术在安徽省滁宁高速公路路堑开挖中应用为例，讨论了V型拉槽爆破的炮孔布置、爆破参数选择、起爆网路设计和爆破安全评估等技术问题。成功的爆破试验表明，在宽间距小抵抗线爆破中采用固定排间距、调整孔距的炮孔布置方法对于不规则自然地形条件下的深路堑爆破是科学有效的。可供类似的路堑爆破设计与施工借鉴。     

地震荷载作用下混凝土结构应力强度因子的确定

本文采用了振型迭加法、反应谱原理，确定有缝混凝土结构在地震荷载作用下的 最大应力强度因子；建议了用能量法确定振型应力强度因了：对理论计算结果进行了 实验验证，符合良好。     

以射裂缝顶部局部应力取代应力强度因子的可行性

在分析反向裂缝顶附近弹性区和塑性区的应力、应变状态的基础上，提出肜应力取代应力强度因子的设想，论证了设想的可一和优越性，编制了三维有元程序，并结合算列进行了验证。     

剪切干涉测应力强度因子

本文提出一种测量应力强度因子(SIF)的光学方法。用光栅和光楔组合,在成像系统的像平面产生相互微小错位的像。错位量及错位方向可方便地连续调节。两像干涉得到裂纹尖端附近主应力和偏导数的信息,通过十分简便的测量和计算可求出SIF。由于采用了倍增技术,错位量可以很小,完全适合于测定SIF。此方法对透明和不透明材料都适用。     

塑性情况下预制V型裂纹尖端应力强度因子的修正

本文在现有研究工作的基础上,考虑了预制V型裂纹尖端存在塑性区的情况。首先探讨塑性区的大小,然后对弹性情况下求得的应力强度因子进行了修正。     

基于装药形状优化的中深孔爆破控制研究

在工程实践的基础上,提出了A、B、C、D四种不同的装药方式。同时理论确定四种装药方式各自的排距、孔距、孔深、装药高度等一系列爆破参数。在确定装药高度的情况下,这种装药方式调整装药线密度分布在3.0~6.0 kg/m之间,即保证小孔的做功能力又防止大孔单孔药量过大引起振速超标。并且在某地铁渡线段进行了具体的操作应用,达到了缩短工期、减少飞石、提高频率等目的。尤其经济上实现了“浅孔问题深孔化”,技术上实现“深孔问题浅孔化”。为解决此类问题提出了一个可行性方案。     

中心裂纹圆盘裂纹形状尺寸对应力强度因子的影响

采用有限元数值分析方法 ,分析了由脆性材料制成的中心裂纹圆盘试件 ,在复合模式加载条件下裂纹形状尺寸 ,尤其是裂纹宽度和中心小孔半径对应力强度因子的影响 .结果表明 :槽式和槽孔组合式裂纹圆盘试件 ,其I型无量纲应力强度因子FⅠ均比按理想裂纹推出的解析解大 ,而Ⅱ型无量纲应力强度因子FⅡ 均比解析解小 ;随着加载角度增加 ,FⅠ 的数值解与解析解的差值逐渐变小 ,而FⅡ 的差值逐渐变大 ;同时 ,随着裂纹槽宽度或中心小孔半径的增加 ,应力强度因子数值解与解析解之差逐步增加 .依据数值分析的结果 ,给出了这两类试件相对于理想中心裂纹圆盘试件应力强度因子解析解的修正公式 .     

光弹法测V型切口尖端应力强度因子的尝试

本文用光弹法测定Ⅴ型切口尖端、应力强度因子。结果表明,等色线条纹数据应在y方向及其邻域测量。建议光弹图象放大50倍以上,并按文中的(4)式计算K_I。     

Ⅰ型裂纹尖端圆弧对应力强度因子的影响

应力强度因子表征了裂纹尖端奇异应力场的强度,它是研究裂纹扩展规律和带裂纹构件强度的基础。本文采用有限元法,对受均布荷载作用存在边缘Ｉ型裂纹的平面板进行了数值分析。研究了裂纹尖端圆弧对应力强度因子的影响,分别计算了具有不同裂尖圆弧 的Ｉ型裂纹的应力强度因子。采用应力法计算不同半径处的表观应力强度因子,插值到裂尖圆弧而得。根据计算结果,绘制KⅠ-r0曲线,利用最小二乘法拟合至尖裂纹（r0=0）即得理想尖裂纹的应力强度因子,与解析解相差仅0.7%。该曲线为带圆弧裂纹的应力强度因子测试和带圆弧裂纹构件强度计算提供了依据     

双材料界面裂纹奇异性及应力强度因子

研究了正交异性双材料半无限界面裂纹问题。通过引入含有复奇异指数的新应力函数,利用复变函数方法将界面裂纹问题转化为求解一类广义重调和方程的边值问题,推出正交异性双材料界面裂纹尖端应力具有四种奇异性。并建立了四种奇异性下给定载荷条件时界面裂纹尖端应力强度因子的计算公式。通过算例验证了四种奇异性的存在性。     

基于有限元法的二维裂纹应力强度因子研究

基于有限元分析方法，对有限大平板中存在的中心穿透裂纹，分别用不同的方法分析其裂纹尖端应力、应变场分布，计算出裂纹尖端的应力强度因子．通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较，表明用有限元方法计算应力强度因子具有相当高的精度，并且操作简便。     

基于ANSYS的齿轮动态应力强度因子的计算

以普通渐开线齿轮为研究对象,考虑时变刚度和固定的阻尼系数,建立齿轮振动微分方程,求出齿轮传动齿面动载荷;并基于ANSYS软件平台,建立齿根含裂纹的齿轮模型,利用APDL语言加载齿面动载荷和求解裂纹动态应力强度因子,得出其变化规律.     

弹性半平面中斜裂纹问题的应力强度因子

从研究半平面斜裂纹问题的超奇异积分方程出发,通过适当的正则化代换和方程配置,建立求解问题的线性方程组,从而得出计算半平面中任意斜裂纹问题的数值方法,并编制Fortran计算程序,对不同情况下裂纹的应力强度因子进行计算.数值结果表明,半平面的边界对裂纹应力强度因子的大小有剧烈影响.