含埋藏椭圆形裂纹金属构件电磁热止裂时热应力场分析

对带有椭圆埋藏裂纹金属构件在脉冲放电瞬间的热应力场进行了理论分析。在热应力场的求解中,利用了热传导和非定常热应力理论,由求解的热应力场公式发现：在脉冲放电瞬间,电磁热在裂纹尖端形成热压应力场,热压力场可有效地抑制裂纹的扩展。以Cr12MoV模具钢中埋藏椭圆裂纹止裂为例,具体计算了脉冲放电瞬间的热应力场分布情况,为空间裂纹电磁热止裂技术的实际应用提供了理论基础。     

热、机械载荷作用下夹杂对应力强度因子的影响

推导了远场应力、热应力耦合作用下含夹杂裂纹体的应力强度因子求解公式,改进了体积力法中的裂纹面合力平衡条件,将应力强度因子的求解归结为解一组积分方程,再将积分方程转化为线性方程组进行数值求解。算例分析结果表明方法正确、有效。将该算法应用于含Al2O3夹杂的FGH95材料应力强度因子分析中,计算结果表明热应力对应力强度因子影响很小。     

结构层热扩散系数对超薄涂层热力性能的影响

将非傅立叶热传导模型(用于超薄热涂层)与傅立叶热传导模型(用于结构层)相结合 求解温度场,运用有限元法求解热涂层热应力和裂纹驱动力,并分析结构层材料热扩散系数 的变化对热涂层的热力学性能(温度场、应力场和断裂性能)的影响. 研究表明,结构层材 料性能变化对温度场的影响主要表现在热冲击后期,对热应力和裂纹尖端驱动力后期的变化 也有一定的影响.     

工艺应力模拟技术中的热相似律

分析了热处理及焊接的热过程，从热传导的基本方程及边界条件出发，结合不同工艺过程的特点，提出了用光弹法模拟整体淬火热应力，表面淬火热应力和焊接过程热应力及残余应力的热相似律。     

多孔介质平板通道强迫对流中热局部非平衡时的热应力

根据微观不可压饱和多孔介质热-力-流相互作用的一般理论,在固相骨架小变形的假定下,考虑固相和流相相互作用的粘性耗散,研究了多孔介质平板通道强迫对流热局部非平衡的热应力问题.建立了问题的热-力数学模型,根据饱和多孔介质的平衡方程,在固相骨架只存在横向位移的假定下,求解了固相骨架的位移和相应的热应力,数值考察了各种物性参数对热应力分布的影响,讨论了热局部平衡模型的适用性.     

用Hamilton半解析法分析固化降温过程中的层间热应力

推导了增量形式Ｈａｍｉｌｔｏｎ半解析法公式；给出了层合板瞬态热弹性问题的求解过程；对复合材料层合板在固化降温过程中的热应力进行了分析。结果表明，在降温过程中层合板内将会出现较大的应力峰值，这些应力峰值将是导致层合板在固化工艺过程中出现破坏的原因。本文的工作将对固化工艺研究具有参考价值。     

复合材料层合板在加工固化后期降温速率对残余热应力…

本文采用非线性有限元方法，对材料性质与温度有关的复合材料怪合板在加工固化后期降温过程中的温度速场和热应力场进行了分析，对降温度速率对板中固化残余热应力的影响进行了研究，获得一些对层合板固化成型工艺和固化残余热应力分析模型的选取均有意义的结果。     

复合材料层合板在加工固化后期降温速率对残余热应力的影响

本文采用非线性有限元方法，对材料性质与温度有关的复合材料层合板在加工固化后期降温过程中的温度速场和热应力场进行了分析，对降温度速率对板中固化残余热应力的影响进行了研究，获得一些对层合板固化成型工艺和固化残余热应力分析模型的选取均有意义的结果。     

GCr15凹模环形裂纹电磁热局部跨越止裂的模拟研究

裂纹止裂技术是当前工业生产和实际应用中急需解决的关键问题;利用电磁热效应对带有裂纹的金属构件进行止裂,是达到延长工作寿命、提高安全性可靠性的一种行之有效的方法;本文采用有限元方法研究了带有半埋藏环形裂纹的轴对称GCr15凹模电磁热局部跨越止裂;建立了超强脉冲电流放电瞬间,环形裂纹尖端附近电场、温度场和热应力场的耦合关系。数值模拟分成热-电耦合(焦耳热问题)和热-机械耦合两个过程来实现,通过数值解析轴对称模型,给出了脉冲放电瞬间GCr15凹模中的电流-温度-热应力的求解过程,得到了脉冲放电瞬间半埋藏环形裂纹局部跨越止裂时凹模的温度场和热应力场。数值模拟研究结果表明:由于热集中效应,在放电瞬间裂纹尖端金属熔化,并形成局部堆焊,阻止了干线裂纹源的开裂,达到了止裂的目的。     

圆柱壳体热应力分析的简化方法

本文基于计算机分析结果，建立一组热应力分量函数方程及其曲线，使热应力的分析计算得以简化     

经典锥壳理论的新发展

本文在评述前人有关锥壳理论研究的基础上,介绍了我国学者近年来的一系列研究成果.      

The mechanical method of constructing the displacement functions in elasticity

ＴＨＥＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＭＥＴＨＯＤＯＦＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＮＧＴＨＥＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴＦＵＮＣＴＩＯＮＳＩＮＥＬＡＳＴＩＣＩＴＹ＊／／ＺｈａｎｇＨｏｎｇ－ｑｉｎｇ（张鸿庆）ＦｅｎｇＨｏｎｇ（冯红）（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃ...     

圆柱型各向异性弹性力学平面问题

本文对圆柱型各向异性弹性力学平面问题的基本方程进行了改写。在此基础上，导出了应力函数Ｇ和位移函数φ，它们满足相同的控制方程，比文〔１〕的应力函数Ｆ的控制方程要简单，便于求得特解，并有Ｆ＝ｒＧ的关系。还对若干经典问题进行了求解。     

高温仪器化压入测试中热接触对位移测量漂移的影响

基于对室温压头和热试样接触后传热过程的分析, 重点研究热接触引起的压头基托热膨胀对高温仪器化压入测试中位移测量漂移的影响. 首先, 通过热传导理论分析, 获得热接触后基托内温度场分布的解析解, 进而研究基托热膨胀引起的位移测量漂移量; 然后, 建立有限元分析模型, 数值模拟高温仪器化压入过程, 验证理论模型的准确性. 研究发现, 压头与热试样接触面间的热传导性质显著影响基托内的温度场分布; 对于不同材料的试样, 接触面间传热性能不同, 基托的热膨胀量差异可以达到几个数量级. 研究结果有助于优化高温压入测试程序, 提高测试的可靠性.      

轴对称热冲击SIF过渡过程分析的热权函数法

热权函数法利用温度与热权函数的乘积的积分来直接计算热冲击过程中裂纹尖端的应力强度因子过渡过程。热权函数与时间τ无关,由于免除了对每一时刻τ所需作的有限元或边界元分析,计算过程大大简化,计算效率得到极大提高,本文将热权函数与有限元法直接耦合,给出了基于刚度阵导数法的轴对称问题的热权函数计算格式,实例计算表明,本文给出的热权函数计算格式具有满意的计算精度。     

The displacement solution of conical shell and its application

In this paper,the displacement solution method of the conical shell is presented.Fromthe differential equations in displacement form of conical shell and by introducing adisplacement function,U(s,θ),the differential equations are changed into an eight-ordersoluble partial differential equation about the displacement function U(s,θ)in which thecoefficients are variable.At the same time,the expressions of the displacement and internalforce components of the shell are also given by the displacement function.As special casesof this paper,the displacement function introduced by V.Z.Vlasov in circular cylindricalshell,the basic equation of the cylindrical shell and that of the circular plate are directlyderived.Under the arbitrary loads and boundary conditions,the general bending problem of theconical shell is reduced to finding the displacement function U(s,θ),and the generalsolution of the governing equation is obtained in generalized hypergeometric function,Forthe axisymmetric bending deformation of the     

数字图像相关方法中匹配及过匹配形函数的误差分析

基于图像子区的数字图像相关方法需采用合适的形函数来近似目标图像子区的真实变形。由于实际测量时目标子区的局部变形往往是未知的,实际采用的不同阶次(零阶、一阶和二阶)的形函数不可避免地产生误匹配(欠匹配和过匹配)问题,从而引入位移测量的系统或随机误差。尽管由欠匹配形函数引起的系统误差已被充分认识,由过匹配形函数引起的位移误差仍缺少理论解释。本文首先推导出采用一阶和二阶形函数的数字图像相关方法的随机误差理论公式,随后采用一系列数值实验验证了理论公式的准确性。结果显示:过匹配形函数不会引入额外的系统误差,但会增加随机误差,且二阶形函数的随机误差是一阶形函数的二倍。考虑到由欠匹配一阶形函数引入的系统误差往往远大于过匹配二阶形函数的随机误差,因此在未能确知变形的情况下,推荐使用二阶形函数。     

热冲击应力强度因子过渡过程分析的热权函数法

热权函数法利用温度与热权函数的乘积的积分来直接计算热冲击过程中裂纹尖端的应力强度因子过渡过程。热权函数与时间τ无关。由于免除了对每一时刻τ所需作的有限元或边界元分析,计算过程大大简化,计算效率得到极大的提高。本文将热权函数与有限元法直接耦合,给出了基于刚度阵导数法和Gauss-Chebyshev积分的热权函数计算格式。实例计算表明,本文给出的热权函数计算格式具有满意的计算精度。     

三维热权函数法和多虚拟裂纹扩展技术

热权函数法直接利用温度场与热权函数的乘积的积分来求应力强度因子(SIF)的过渡过程，它可以免除对每一时刻进行热弹性力学有限元或边界元应力分析，计算效率大大提高。本文给出了三维热权函数法的基本方程，并提出了求解三维热权函数法基本方程的多虚拟裂纹扩展法(MVCE法)。在MVCE法中，可以引入无穷多个虚拟裂纹扩展模式；虚拟裂纹扩展模式与应力强度因子的插值直接相联系，所得到的方程组的系数矩阵是一个三对角矩阵，具有良好的计算性能。它对于裂纹前缘SIF分布急剧变化的情况，有良好的数值模拟能力。实例计算表明，MVCE法具有权高的计算效率，并具有很高的计算精度。     

FREE VIBRATION OF PIEZOELECTRIC CYLINDRICAL SHELLS

Three displacement functions are introduced to represent each mechanical displacementaccording to the 3-D theory in this paper,By expanding the displacement functions and the electric po-tential in orthogonal series,the free vibration equation of piezoelectric cylindrical shells satisfying SS3boundary conditions can be obtained.The equation was solved by utilizing Bessel functions with com-plex arguments.Results are presented graphically as well as in table,and compared with those of otherreferences.Some frequencies that were missing in Ref.[9]are discovered.