压电复合材料圆形夹杂中螺型位错和界面裂纹的干涉分析

研究了无穷远纵向剪切和面内电场共同作用下,压电复合材料圆形夹杂中螺型位错与界面裂纹的电弹耦合干涉作用．运用Riemann-Schwarz 对称原理,并结合复变函数奇性主部分析方法,获得了该问题的一般解答．作为典型算例,求出了界面含一条裂纹时基体和夹杂区域复势函数和电弹性场的封闭形式解．应用广义Peach-Koehler公式,导出了位错力的解析表达式．分析了裂纹几何参数和材料的电弹性常数对位错力的影响规律．结果表明,界面裂纹对位错力和位错平衡位置有很强的扰动效应,当界面裂纹长度达到临界值时,可以改变位错力的方向．该结果可以作为格林函数研究圆形夹杂内裂纹和界面裂纹的干涉效应．其公式的退化结果与已有文献完全一致．     

夹杂与基体对界面层螺旋位错的干涉效应

研究圆形夹杂与基体对有限厚度界面层螺旋位错的干涉问题。结合复变函数的分区亚纯函数理论、施瓦兹对称原理与柯西型积分运算,发展了多连通域联结问题的一个有效分析方法,将3个区域应力函数的联结问题化归为界面层应力函数的函数方程,并求得了显式级数解。利用该结果,研究与讨论了界面层螺旋位错能与位错力。     

压电螺型位错和含界面裂纹圆形夹杂的电弹干涉效应

研究了在无穷远反平面剪切和面内电场共同作用下压电材料基体中一个压电螺型位错与含界面裂纹圆形弹性夹杂的电弹耦合干涉作用．运用复变函数方法,获得了该问题的一般解答．作为典型算例,求出了界面含一条裂纹时,基体和夹杂区域复势函数的封闭形式解以及裂纹尖端应力和电位移场强度因子．应用扰动技术和广义Peach-Koehler公式,导出了位错力的解析表达式．数值结果表明,界面裂纹对压电螺型位错与夹杂的干涉具有强烈扰动效应,当裂纹长度达到临界值时,可以改变其干涉机理．同时,分析说明压电材料中软夹杂可以排斥基体中的位错．     

Ⅲ型界面裂纹的非对称动态扩展问题

采用复变函数论的方法,对Ⅲ型界面裂纹的非对称动态扩展问题进行了研究．通过自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式．应用该法可以迅速地将所论问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了非对称扩展裂纹分别在集中载荷、阶跃载荷作用下的解析解．利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解．     

预制V型裂纹尖端应力强度因子的研究

本文提出了爆炸载荷作用下预制V型裂纹的复变应力函数,并用Westergaard方法推导了预制V型裂纹尖端的应力场和位移场,从而得到了V型裂纹尖端的应力强度因子.爆破试验结果表明了公式的正确性.     

两个各向同性半平面焊接的界面共线裂纹问题

复合材料焊接的界面裂纹问题是工程中碰到的实际问题,这方面已有不少有意义的研究工作（如献[3]-[6]等等）。本讨论两个各同性半平面焊接的界面共线裂纹问题,利用复变方法和解析函数边值问题题的基本理论,给出了弹性体应力分布封闭形式的解。     

Ⅲ型界面裂纹Dugdale模型的动态扩展问题

通过复变函数论的方法,对材料的非线性特性下的Ⅲ型界面裂纹Dugdale模型的动态扩展问题进行了研究．采用自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式．应用该法还可以很容易将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbert问题, 并可以相当简单地得到问题的闭合解．利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解．     

带任意裂纹的一维六方准晶弹性半平面第一基本问题

研究了周期平面内含任意裂纹的一维六方准晶的弹性半平面第一基本问题.首先借助保角变换将半平面第一基本问题转化为单位圆内带任意裂纹的第一基本问题;再利用复变函数方法将求有界域内的弹性平衡问题转化为奇异积分方程的求解,并证明方程是唯一可解的.该问题的求解为研究工程断裂问题提供了理论方法.     

一类复合材料焊接的界面裂纹问题

利用复变方法和解析函数边值问题的基本理论，研究一类复合材料焊接线上出现裂纹的平面弹性基本问题，笔者通过适当的函数分解和积分变换，将寻找复应力函数的问题转化为求解一正而型奇异积分方程，并借助积分方程理论给出了方程的求解方法。     

非对称Ⅲ型裂纹表面受运动载荷的动态扩展问题

通过复变函数论的方法,对非对称Ⅲ型裂纹表面受运动载荷的动态扩展问题进行了研究．采用自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式．应用该法可以迅速地将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了非对称扩展裂纹表面分别受到常数运动载荷、阶跃运动载荷作用下的应力、位移和动态应力强度因子解析解．利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解．     

带k条径向边裂纹的圆形孔口问题的应力分析

利用复变函数方法,通过构造保角映射研究了带k条径向边裂纹的圆形孔口的平面弹性问题,给出了裂纹尖端Ⅰ型与Ⅱ型问题应力强度因子的精确分析解.在极限情况下,不仅可以还原出星形裂纹,Griffith裂纹,十字裂纹等经典的裂纹问题的结果,而且当k取任意正整数值时,可以模拟出更多的、复杂的带裂纹的圆形孔口问题.     

具有四条裂纹的圆形孔口问题的应力分析

利用复变函数的方法,通过构造保角映射研究了具有四条裂纹(一对非对称共线裂纹和一对对称共线裂纹)的圆形孔口的平面弹性问题,给出了裂纹尖端应力强度因子的解析解.并由此模拟出了具有三条裂纹、对称四条裂纹、非对称共线双裂纹、对称共线双裂纹的圆形孔口,以及非对称十字裂纹,十字裂纹,T形裂纹问题.     

圆形界面刚性线夹杂的平面问题

研究了圆弧形界面刚性线夹杂的平面弹性问题．集中力作用于夹杂或基体中的任意点,并且无穷远处受均匀载荷作用．利用复变函数方法,得到了该问题的一般解答．当只含一条界面刚性线夹杂时,获得了分区复势函数和应力场的封闭形式解答,并给出刚性线端部奇异应力场的解析表达式．结果表明,在平面荷载下界面圆弧形刚性线夹杂尖端应力场和裂纹尖端相似具有奇异应力振荡性．对无穷远加载的情况,讨论了刚性线几何条件、加载条件和材料失配对端部场的影响．     

纯扭各向异性复合材料板断裂分析的复变函数方法

对受纯扭载荷作用的线弹性各向异性纤维复合材料板裂纹尖端附近的应力场进行探讨.选取带复参数的挠度函数,利用复变函数方法和待定系数法,借助边界条件,确定复参数,从而推出了裂纹尖端附近的弯矩、扭矩、应力和位移计算公式.所得到的公式在有关的断裂分析中有一定的实用价值和参考作用,最后给出了数值算例.     

圆形孔口裂纹的反平面剪切问题的解析解

利用复变函数方法,通过构造保角映射,研究了带裂纹的圆形孔口的反平面剪切问题,给出了Ⅲ型裂纹问题的应力强度因子.在极限情形下,求得Griffith裂纹在裂纹尖端处应力强度因子,这与已有的结果完全一致.最后数值算例给出了半经和裂纹长度对应力强度因子的影响.     

一维六方准晶中带双裂纹的椭圆孔口问题的解析解

利用复变函数方法,通过构造保角映射,研究了一维六方准晶中带双裂纹的椭圆孔口的反平面剪切问题,给出了Ⅲ型裂纹问题的应力强度因子,在极限情形下,不仅可以还原为已有的结果,而且求得一维六方准晶中带双裂纹的圆形孔口问题、十字裂纹问题在裂纹尖端的应力强度因子．     

一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题

研究了一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题,利用复变函数中的Cauchy积分公式,通过构造保角映射函数,在电非渗透型的边界条件下得到了孔边裂纹尖端的应力分布以及场强度因子的解析解.通过数值算例,讨论了正六边形的边长和裂纹长度以及剪应力对场强度因子的影响.