一类奇异积分计算方法及其在断裂力学中的应用

一类奇异积分计算方法及其在断裂力学中的应用任传波,云大真（大连理工大学,大连１１６０２３）在力学及其它的工程计算中,常常遇到奇异积分,不同奇异程度的积分可以采用不同的方法来解决。本文提出的方法可以解决如下一类的奇异积分问题其中１求解方法对于式（１）的...     

用面力边界积分方程求解断裂力学J积分

证明面力边界积分方程被积函数的散度等于零，应用Stokes公式，对平面线弹性问题，将面力边界积分的求解转化为边界点的位移势函数的点值计算。应用边界积分方程的求解结果，推导出J积分亦可表示为边界点的积分势函数的点值计算，无需进行数值积分，实例计算说明该方法的有效性。     

动态焦散线实验方法及其在断裂力学中的初步应用

本文给出了静、动态的焦散线方程,和确定裂纹尖端位置、动应力强度因子K_1~d的计算公式,并证明了在裂纹扩张速度较低时,可用静态公式计算,还研究了带预裂纹的三点弯曲梁和圆环在冲击载荷下的断裂问题,得到了系列动态焦散线照片、裂尖位置和动应力强度因子随时间的变化曲线。     

三维断裂力学的超奇异积分方程方法

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。     

热动力学理论在粘弹性断裂力学中的应用

本文基于热动力学定理推导了线性粘弹性材料的本构方程，并根据已有文献的思想列出了线性粘弹性材料的热力学平衡方程，由此推得二种全局能量释放率的表达开式，同时根据虚功原理进一步推得裂尖局部能量释放率，也就说明了全局能量释放率和被广泛应用的局部能量释放率之间的等价性，本文最后给出了在正交各向异性和向同性粘弹性介质中裂尖能量释放率的具体表达式。     

断裂力学理论在混流式转轮焊接过程中的应用

给出了混流式转轮叶片与上冠(或下环)采用部分焊透裂纹尖端应力强度因子的分析模型. 根据给出的模型,结合某电站转轮强度分析结果,通过实际算例,明确了预留焊缝长度的确定方法. 该方法适用于所有混流式转轮叶片与上冠(或下环)之间采用部分焊透预留焊缝长度的确定.     

能量动量张量及其在断裂力学中的应用

一、引言 文献[1]在1968年提出了一个其值与途径无关的线积分——J积分。它适用于非线性弹性的条件。其后J积分用于弹塑性分析,成为弹塑性断裂力学的一个重要方面。 在弹性条件下,J积分即为裂纹扩展力G(或称为应变能释放率)。在线弹性条件下,它与应力强度因子的关系是众所周知的。1972年文献[2]指出,从形式上来看,J积分与1956年文献[3]提出的能量动量张量的流量积分的一个分量完全相同。文献[2]     

动态焦散线实验方法及其在断裂力学中的应用

焦散线法是Manogg在1964年提出来的,现已发展成一个主要的断裂力学实验方法。国内近些年对焦散线法的兴趣也日益浓厚,但由于设备条件的限制,仍限于静态的断裂实验。本文研究了动态焦散线法在断裂力学中的 ...     

动态焦散线实验方法及其在断裂力学中的应用

焦散线法是Manogg在1964年提出来的,现已发展成一个主要的断裂力学实验方法。国内近些年对焦散线法的兴趣也日益浓厚,但由于设备条件的限制,仍限于静态的断裂实验。本文研究了动态焦散线法在断裂力学中的 ...     

人工神经网络在实验断裂力学中的应用

提出一种基于人工神经网络的多裂纹柱体扭转问题的数据处理新方法，运用MATLAB中的神经网络工具箱，对柱体的抗扭刚度实验值进行快速拟合，从而得到了裂纹尖端的应力强度因子，实例应用证明该方法是简便、有效的。     

J积分在分层非均匀介质裂纹问题中的应用

本文对分层非均匀介质裂纹问题的J积分进行了研究,旨在把J积分方法用于焊接接头或分层复合材料的断裂分析。利用弹塑性有限元和本文给出的分层介质J的数值计算方法,在各种载荷水平下对含有软夹层的非均质中心裂纹板的J值进行了计算。软夹层中的裂纹平行于或垂直于夹层与基体的分界,分别按Rice的J积分定义和本文的适用于一般多层介质裂纹问题的J的修正定义进行分析计算。考察了软夹层相对宽度对J积分值的影响。     

边界积分方程法在动态断裂力学中的数值计算研究

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。     

断裂测试系列讲座 第二讲 云纹法及其在断裂力学中的应用

1.云纹法(Moire Method) 由粘牢于试件(模型或构件)表面并可随其一起变形的栅片和栅板重迭(图1),栅线间因几何干涉而产生条纹(图2),这种干涉条纹称为云纹。云纹法就是根据这类云纹测定和分析试件的位移场或应变场的实验应力分析方法。     

高温断裂力学的研究进展及其应用

在石油化工、化工和电力工业中，高温下服役的构件发生断裂失效事故常有报道。失效分析表明高温构件的失效与构件中存在的裂纹状缺陷有直接的关系，而且多数由蠕变裂纹的扩展引起的失效。     

脆性材料的扩展裂纹前缘形态与三维J积分

本文利用超声波断口图技术对不同类型的PMMA试件进行了测试。这些试件为承受均匀拉伸或三点弯曲变形的带单侧贯穿裂纹的PMMA板，其中拉伸试件又分为光面和带表面沟槽的两种。得到了这些试件断口上的超声波线。发现它们为平面线．其凸凹方向与试件的表面状态有关。基于有限元法，计算了试件的三维J积分，考察了杨氏模量和泊松比对其的影响．结果发现泊松比影响J积分曲线形状，而杨氏模量只影响其绝对数值，不影响其曲线形状。得到的试件在不同裂纹长度下的三维J积分与它们断口图上的超声波线的形状和凸凹方向相似。说明在脆性材料中，扩展裂纹前缘曲线形态是三维J积分的作用的结果。     

数字梯度敏感方法及其在航空透明件断裂力学中的应用

本文将数字梯度敏感方法用于航空透明件断裂力学问题研究。首先,基于透明材料的弹性-光学效应,建立了透明件应力状态与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系。在平面应力假设下,利用最小二乘拟合建立了I型裂纹尖端应力强度因子与光学偏转角的关系。其次,通过数字梯度敏感方法搭建非接触光学测试平台,开展了带单边裂纹的航空有机玻璃试件三点弯曲实验,应用数字梯度敏感方法提取了I型裂纹尖端应力强度因子。最后,通过选择不同计算子区域和步长大小,分析了数字梯度敏感方法中的子区域和步长选择对计算结果的影响。研究结果表明,数字梯度敏感方法实验所得应力强度因子与经验公式计算所得结果偏差小于10%,通过增加最小二乘拟合项数以及合理的子区域和步长选择可以减小数字梯度敏感方法计算应力强度因子误差。     

超声技术在混凝土断裂力学试验中的应用

1 前言超声技术在混凝土中的应用受到工程技术界普遍重视,得到了迅速发展.目前超声技术主要应用于检测混凝土构件的强度,缺陷和裂缝.根据超声波原理,我们将此技术应用于大骨料大尺寸混凝土断裂韧性试验中,追踪测定三点弯曲试件的断裂过程.测定了加载过程中,与微裂缝等效的主裂缝的扩展长度,以及主裂缝形成后裂缝扩展过程和长度,取得了较多的数据,结果较好.特别是△α/h,α/W 和K_(IC),以及临界荷载与最大     

微机在材料力学和断裂力学实验教学中的应用

微机在材料力学和断裂力学实验教学中的应用方陆鹏（天津大学力学系材力教研室天津３０００７２）我们在材料力学和断裂力学实验教学中应用微机,主要做了３个方面的工作：（１）根据教学实验的需要,自己设计、制作有关的接口电路和外围设备．材料力学,断裂力学等许多试...     

哈密顿体系在断裂力学Dugdale模型中的应用

利用平面扇形域哈密顿体系的方程，通过分离变量法及共轭辛本征函数向量展开法，以解析的方法推导出基于Dugdale模型的平面裂纹弹塑性解析元列式。将该解析元与有限元相结合，构成半解析的有限元法，可求解任意几何形状和荷载平板裂纹的Dugdale模型问题。数值计算结果表明本文方法对该类问题的求解是十分有效的，并有较高的精度。     

弹塑性大应变有限单元法及其在断裂力学中的某些应用

本文介绍了弹塑性大应变问题的一种处理方法——直角坐标系Euler坐标法,推导出用于程序设计的等参数有限元方程,并编制了LEPS程序,应用该程序对带有裂缝的平板和圆柱试件进行了分析计算,得到了裂缝前缘的应力分布和裂缝体中塑性分布规律,以及裂缝型面和根部的几何变化规律,结果表明,这种程序是用于韧性断裂研究的有效工具。