各向异性材料界面周期刚性线夹杂的反平面问题

研究了两种各向异性材料界面含周期分布刚性线夹杂的反平面剪切问题。运用复变函数方法,获得了封闭形式解答,并给出了刚性线尖端应力场公式,从该文解答的特殊情形,可直接导出各向同性材料界面以及均匀各向异性材料中相应问题的公式,其极限情形与已有的结果吻合。     

反平面裂纹在裂纹自由表面附近的弹塑性分析

裂纹自由面附近的弹塑性场和弹塑性边界是裂纹弹塑性分析的重要内容,但现有的方法难以对其进行有效描述．该文发展了裂纹线场分析方法的研究思路,将裂纹面视为裂纹线的拓展部分,对理想弹塑性Ⅲ型裂纹进行了裂纹面附近弹塑性场的分析,得出了裂纹面附近弹塑性应力场、塑性区长度和弹塑性边界的单位法向量．分析结果表明,可放弃传统的小范围屈服条件．     

双材料界面裂纹平面问题的半权函数法

应用半权函数法求解双材料界面裂纹的平面问题．由平衡方程、应力应变关系、界面的连续条件以及裂纹面零应力条件推导出裂尖的位移和应力场,其特征值为lambda及其共轭．设置特征值为lambda的虚拟位移和应力场,即界面裂纹的半权函数A·D2由功的互等定理得到应力强度因子KⅠ和KⅡ以半权函数与绕裂尖围道上参考位移和应力积分关系的表达式．数值算例体现了半权函数法精度可靠、计算简便的特点．     

各向异性双材料界面裂纹的分叉

本文对各向异性弹性双材料界面裂纹的分叉问题进行了系统的分析。建立了位错密度分布函数的奇性积分方程。提出了分枝裂纹应力强度因子及能量释放率的显式表达。这些表达式中含有与界面平行的应力分量σ₀的贡献。 文中还着重阐明了水平应力分量σ₀对分枝裂纹能量释放率的重要影响。这种影响可以明显改变裂纹扩展方向。     

具有周期直线裂纹的无限各向异性弹性平面的平衡问题

对于被周期直线裂纹所削弱,且裂纹上所承受的载荷关于裂纹对称或斜对称的无限各向异性平面的弹性平衡问题,在蔡海涛的文[1][2]中已得到了封闭形式的解答。本文讨论裂纹上具有任意载荷的一般情况,也得到了封闭形式的解答,并指出[1][2]的结果是本文的特例。     

位于两不同正交各向异性半平面间张开型界面裂纹的性能分析

利用Schmidt方法分析了位于正交各向异性材料中的张开型界面裂纹问题．经富立叶变换使问题的求解转换为求解两对对偶积分方程,其中对偶积分方程的变量为裂纹面张开位移．最终获得了应力强度因子的数值解．与以前有关界面裂纹问题的解相比,没遇到数学上难以处理的应力振荡奇异性,裂纹尖端应力场的奇异性与均匀材料中裂纹尖端应力场的奇异性相同．同时当上下半平面材料相同时,可以得到其精确解．     

平面应变和反平面应变复合型裂纹尖端的各向异性塑性应力场

在裂纹尖端的理想塑性应力分量都只是θ的函数的条件下,利用平衡方程,各向异性塑性应力应变率关系、相容方程和Hill各向异性屈服条件,本文导出了平面应变和反平面应变复合型裂纹尖端的各向异性塑性应力场的一般解析表达式.将这些一般解析表达式用于复合型裂纹,我们就可以得到Ⅰ-Ⅲ、Ⅱ-Ⅲ及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹尖端的各向异性塑性应力场的解析表达式.     

裂纹面任意点受反平面集中力时裂纹线场的弹塑性分析

本文采用线场分析方法,对理想弹塑性Ⅲ型裂纹无限板,在裂纹面上任意点受一对集中力的情形,进行弹塑性分析。本文的分析完全放弃了小范围屈服条件,其结果在裂纹线附近足够精确。     

被周期共线裂纹削弱的各向异性弹性平面的第一基本问题

应用复变函数方法,讨论被周期共线裂纹削弱且在裂纹两边作用有周期边界载荷的各向异性无限弹性平面的第一基本问题.该问题曾为Cai[Eng Fracture Mech,1993,46(1):133-142]讨论, 然而,解法及其过程不完善,使其结果不正确.文中给出正确的解法和解答.     

偏心裂纹板在裂纹面受两对反平面点力的弹塑性解析解

采用线场分析方法对理想弹塑性材料偏心裂纹板在裂纹面受两对反平面点力的情形进行弹塑性分析,分析不受小范围屈服条件的限制,求得了裂纹线附近应力场和位移场的弹塑性解析解、裂纹线上的塑性区长度随外荷载的变化规律及有限宽板具有偏心裂纹的承载力.     

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．     

Genetic Algorithms Based on a New System of Integral Equations in Identification of Material Constants for Anisotropic Media

A hybrid method for solving inverse boundary problems is presented. The method consists in combining the genetic algorithms with a new system of integral equations. The effectiveness of the general idea of the method and its practical application are tested in the identification of material constants for a two-dimensional anisotropic medium.     

各向异性介质中SH波对有衬砌的任意形半凹陷地形的散射

本文研究各向异性介质中具有衬砌的凹陷地形对SH波的散射.采用保角映射法[1]求解了有衬砌的凹陷地形对SH波的散射和它的地面位移.利用富氏级数展开方法,将待解的问题归结为一组无穷代数方程组的求解问题.由算例知,在衬砌和凹陷地形附近的地表上.位移幅值的变化是激烈的.当入射波的频率增加时,尤为显著.     

沿两条内部平行裂纹受压时材料的断裂问题

顺着平面内的平行裂纹受压材料的断裂问题并不能在线性断裂力学的框架内进行描述，Grif-fith－Irvin型或COC型的断裂判据，虽然可以用来处理经典的线性断裂力学，但对本题则完全不适用，这是因为这些压力对应力强度系数没有影响，与裂缝孔隙值也没有关系[1，2]，这一类问题只能采用新的方法，本文的第一作者曾建议过一种新方法，在这一方法中仍然使用了线性关系，但这种线性关系是从变形固体力学中的非线性方程导出的[3，4，5]．这里必须指出，这种方法曾在变形体稳定性问题中广泛地采用过。作为断裂开始的判据，我们采用了裂缝缺陷附近的局部失稳的判据，在这类情况下，我们认为是从失稳过程引发断裂过程的。