正交异性体反平面问题另一形式自相似解的推导

正交异性体的反平面运动方程有几种表达方式，而以自相似解表达方式尤为简单。由于在弹性动力学问题的计算中可以获得解析解，使得考虑的问题相应地简化，并具有一定的普遍性，因此对自相似形式的解的推导具有重要的意义。本文针对这一问题进行研究，利用复变函数论的方法导出另一形式自相似解的一般表达式。应用该法可以很容易地将所讨论的问题转化为Riemann—Hilbert问题，而后一问题可以用同通常的Muskhelishvili方法求解，并且可以相当简单地得到问题的闭合解。这些解在断裂动力学以及弹性动力学问题当中具有重要的应用价值。     

反平面动态扩展裂纹问题的研究

应用复变函数论，对反平面动态扩展裂纹问题进行了研究。通过自相似函数的方法可以获得若干问题的解析解。应用该法可以迅速地将所论问题转化为Riemann-Hilbert问题，并可以相当简单地得到问题的闭合解。通过叠加原理利用这些解，就可以求得任意复杂问题的解。     

圆形界面裂纹反平面问题的基本奇异解

本文研究反平面集中力作用下,不同弹性材料的圆形界面上有多条裂纹的问题。运用复变函数的解析延拓技术与奇性主部分析方法,首次获得该问题的一般解答,求出了几种典型情况的封闭解;算出了应力强度因子,并由此导出一系列特殊结果,其中几个与已有文献完全吻合。     

动态扩展裂纹的若干反平面问题的研究

采用复变函数论,对反平面条件下的动态裂纹扩展问题进行研究。通过自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式。应用该法可以很容易地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。文中分别对裂纹面受均布载荷、坐标原点受集中增加载荷、坐标原点受瞬时冲击载荷以及裂纹面受运动集中载荷Px／t作用下的动态裂纹扩展问题进行求解,得到了裂纹扩展位移、裂纹尖端的应力和动态应力强度因子的解析解。应用该解并通过叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解。     

非对称Ⅲ型界面裂纹扩展的动态问题

通过复变函数论的方法,对非对称Ⅲ型界面裂纹扩展的动态问题进行了研究.采用自相似函数的方法可以轻易地将所论问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了裂纹坐标原点分别受到变载荷Pt/z,Px3/t2作用下的解析解的一般表达式.通过Muskhelishvili方法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.可以求得任意复杂问题的解.     

非对称III型界面裂纹扩展的动态问题

通过复变函数论的方法,对非对称Ⅲ型界面裂纹扩展的动态问题进行了研究.采用自相似函数的方法可以轻易地将所论问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了裂纹坐标原点分别受到变载荷$Pt/ x$, $Px^3 /t^2$作用下的解析解的一般表达式.通过Muskhelishvili方法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,可以求得任意复杂问题的解.      

不同正交异性材料界面上的扩展裂纹问题

本文用复变函数论的方法,对在不同正交异性材料结合面上扩展的具有任意自相似指数的断裂动力学问题,导出了解的一般表示,给出了一般解法.应用本文方法可以迅速将所论问题化为Riemann-Hilbert问题,并可以相当简单的得到问题的闭合解.作为实例,文中对若干问题进行了求解.利用本文解,通过叠加,可以求得任意复杂载荷问题的解析解.     

Ⅲ型界面裂纹面受变载荷Pxmtn作用下的自相似解

通过复变函数论的方法,对Ⅲ型界面裂纹表面受变载荷$Px^mt^n$作用下的动态扩 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 该法可以很容易地将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbert问题, 然后应 用Muskhelishvili方法就可以较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.     

界面超高速自相似动态分层分析：反平面情况

对材料界面超高速自相似动态分层的反平面问题进行了解析分析。分层模拟为界面裂纹由零长度自相似扩展，扩展速度为蹭音速或超音速。首先考虑运动集中载荷作用下界面动态分层的情况，利用界面裂纹自相似扩展的运动位错模型将问题归结为奇异积分方程，并求得解析解，分析了裂纹尖端的应力奇性，获得了动应力强度因子。最后，利用叠加原理给出了ｘ＾ｎ型载荷作用下界面动态分层的解。     

周期界面裂纹反平面问题的动态应力强度因子

在研究动载荷作用下复合材料层板结构的安全与可靠性问题以及在抗震设计中关于地层裂缝的运动等问题中,都与界面裂纹有关。本文研究了分布于两个半空间之间的周期界面裂纹在反平面剪切波作用下裂纹尖端应力强度因子的动态特性。文中利用有限 Pourier变换,将在一个周期带内的边值问题转化成求解一个带周期性奇异核的积分方程,再借助于Chebyshev 多项式求得问题的级数解,最后分析了应力场在裂纹尖端的奇异性,得到了裂纹尖端动态应力强度因子的计算公式,并通过数值计算给出了应力强度因子随入射波频率变化的特性曲线。     

功能梯度压电材料反平面裂纹问题

基于三维弹性理论和压电理论，导出了材料系数在横观各向同性平面内梯度分布的压电体的状态方程，进而对材料系数指数函数规律分布的半无限大压电体中的反平面裂纹问题进行了求解，利用Fourier变换给出了半无限大压电体中位移，应力，电势及电位移的解析表达式，并求得了裂纹尖端的应力强度因子和电位移强度因子，分析了不同的非均匀材料系数及几何尺寸对它们的影响。     

复合材料的裂纹动力学问题的模型

复合材料产生裂纹后，其纤维处形成“桥连”，这是一个不可避免的现象。由于桥连问题很复杂，在数学方法的处理上有很大困难，至今人们研究的大多是桥连的静力学问题，而对其动力学问题研究得很少。只有建立复合材料的桥连动力学模型，才能更好地研究复合材料的断裂动力学问题。为了便于分析复合材料的问题，将桥连处用载荷代替，当裂纹高速扩展时，其纤维也连续地断裂。通过复变函数论的方法，将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbet问题。利用建立的动态模型和自相似方法，得到了正交异性体中扩展裂纹受运动的集中力Px/t及均布载荷作用下位移、应力和动态应力强度因子的解析解，并通过迭加原理，最终求得了该模型的解。     

Analysis of the Interface Crack for Rubber-like Materials

The interface crack between two dissimilar rubber materials under mixed load is asymptotically analyzed in this paper. It is shown that the crack tip field is composed of one expanding sector and two shrinking sectors. For the case considered, the interface is located in the expanding sector. Analytical solutions are obtained for both the expanding sector and the shrinking sectors. The structures of the crack tip field obtained in this paper is compared with those in previous works for different constitutive equations.     

圆形刚性夹杂双周期分布的反平面问题

研究含双周期分布的圆形刚性夹杂在无穷远受纵向剪切的弹性平面问题，遵循复合材料中各夹杂相互影响的重要条件。采用复变函数方法。构造相应模型的复应力函数。通过坐标变换，同时满足夹杂边界位移条件，再利用围线积分将求争方程组化为线性代数方程组。导出了圆形刚性夹杂双周期分布的界面应力解析表达式。算例给出了界面应力最大值与夹杂间距的变化规律。求出了刚性夹杂的合理间距问题，本文发展的分析方法为研究夹杂材料的细观机理探索了一条有效的分析途径。     

Fluid Flows Through Two-Dimensional Channels of Composite Materials

The present analysis relates to the study of the full two-dimensional Brinkman equation representing the fluid flow through porous medium. The steady, incompressible fluid flow, with a negligible gravitational force, is constrained to flow in an infinitely long channel in which the height assumes a series of piecewise constant values. The control volume method is used to solve the Brinkman equation which involves the parameter, =/Da, where Da is the Darcy number and is the ratio of the fluid viscosity _f to the effective viscosity . An analytical study in the fully developed section of the composite channel is presented when the channel is of constant height and composed of several layers of porous media, each of uniform porosity. In the fully developed flow regime the analytical and numerical solutions are graphically indistinguishable. A geometrical configuration involving several discontinuities of channel height, and where the entry and exit sections are layered, is considered and the effect of different permeabilities is demonstrated. Further, numerical investigations are performed to evaluate the behaviour of fluid flow through regions which mathematically model some geological structures of various sizes, positions and permeability, for example a fault or a fracture, where the outlet channel is offset at different levels. The effect on the overall pressure gradient is also considered.     

类岩石材料中表面裂纹扩展模式的实验研究

采用粘贴式轴拉方法实现了类岩石材料的直接拉伸实验,通过在类岩石材料试件中预制表面裂纹研究了类岩石材料中表面裂纹的扩展模式.研究发现,粘贴式轴拉方法可以满足一般类岩石材料的直接拉伸实验;类岩石材料中表面裂纹首先从试件正面开始扩展;表面裂纹的存在极大地影响着材料的破坏模式,类岩石材料在试件的正面上会表现出明显的二维穿透性裂纹的扩展形态,但是受其影响裂纹在厚度方向扩展会发生偏转,从而使得试件背面的最终贯通方向没有与加载方向垂直,而是呈一倾角,并且和表面裂纹的倾角和深度有关.     

Wedging of a Viscoelastoplastic Orthotropic Composite

The behavior of a crack in a linearly viscoelastic orthotropic composite split by a rigid wedge with thickness increasing in time is analyzed. The constitutive equations are derived using the Dugdale crack model with time-independent stresses in the process zone and the COD criterion. The equations are used in numerical analysis of the behavior of a crack in a viscoelastic polyurethane-matrix material__________Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 41, No. 4, pp. 12–19, April 2005.