受远方拉伸的孔边角裂纹的应力强度因子

本文应用作者近年来发展的三维权函数法计算了孔边角裂纹受远方拉伸情况下的应力强度因子,所得结果与文献中的解进行了广泛的比较,并讨论了二维无裂纹应力分布对权函数法所得结果的精度的影响。文中为这一问题补充了新的解答。     

A STUDY OF J-INTEGRAL OF THE ORTHOTROPIC COMPOSITE MATERIAL

ＡＳＴＵＤＹＯＦＪ－ＩＮＴＥＧＲＡＬＯＦＴＨＥＯＲＴＨＯＴＲＯＰＩＣＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＡＴＥＲＩＡＬＷａｎｇＡｉ－ｑｉｎ（王蔼勤）；ＦｅｎｇＢａｏ－ｌｉａｎ（冯宝莲）；ＹａｎｇＷｅｉ－ｙａｎｇ（杨维阳）（ＴａｉｙｕａｎＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅｒｙ．...     

求解I型裂纹构元J积分的半解析方法

表征裂纹尖端应力应变场程度的J积分是一个定义明确、理论严密的弹塑性断裂力学基础参量. 目前J积分的计算主要是依靠塑性因子法和有限元法,但对各类裂纹构元获得J积分以及载荷-位移关系的解析公式以实现材料断裂韧性理论预测和材料测试是断裂力学的重要和困难的任务. 以J积分为参量的材料断裂测试中应用最广的是I型裂纹试样的断裂韧性测试. 本文在平面应变条件下,针对断裂韧性测试中使用的6种I型裂纹构元,基于能量等效假设,提出了J积分-载荷和载荷-位移的工程半解析统一表征方法,进而结合有限元分析的少量计算获得J积分-载荷和载荷-位移关系的半解析公式待定参数. 分析表明,6种I型裂纹构元的J积分-载荷和载荷-位移统一公式的预测结果与有限元结果吻合良好. 新提出的J积分-载荷工程半解析公式包含了材料的弹性模量、应力强度系数和应变硬化指数,能够广泛适应不同的材料,且运用该公式能够方便获取任意载荷点对应的J积分值. 应用新方法可便于获得各类I型裂纹构元的J积分-载荷和载荷-位移工程半解析公式.      

圆孔边缘裂纹扩展过程中裂纹周围的动态塑性应变测量

本文用面内云纹法和影象云纹法结合高速摄影技术,对带孔铝板在突加载荷作用下孔边裂纹扩展过程中裂纹周围的应变场进行分析。用等应变线表达断裂过程中相应时刻的应变场,最大动应变可达0.9。本试验也得到了材料的裂纹扩展速度和撕裂模量。     

INTERACTION OF THREE PARALLEL CRACKS IN RECTANGULAR PLATE UNDER CYCLIC LOADS

This paper presents a numerical approach for modeling the interaction between multiple cracks in a rectangular plate under cyclic loads. It involves the formulation of fatigue growth of multiple crack tips under ruixed-mode loading and an extension of a hybrid displacement discontinuity method （a boundary element method） to fatigue crack growth analyses. Because of an intrinsic feature of the boundary element method, a general growth problem of multiple cracks can be solved in a single-region formulation. In the numerical simulation, remeshing of existing boundaries is not necessary for each increment of crack extension. Crack extension is conveniently modeled by adding new boundary elements on the incremental crack extension to the previous crack boundaries. As an example, the numerical approach is used to analyze the fatigue growth of three parallel cracks in a rectangular plate. The numerical results illustrate the validation of the numerical approach and can reveal the effect of the geometry of the cracked plate on the fatigue growth.     

小角裂纹应力强度因子的权函数解

本文把作者近年来发展的三维权函数法推广应用于平板角裂纹问题,计算了含小角裂纹的平板受远方拉伸及弯曲载荷下的应力强度因子,所提供的解答覆盖了疲劳断裂的研究及工程应用中所关心的小角裂纹的范围。本文的解与文献中的有限元结果进行了广泛的比较,两者之间有极好的一致性。     

梁在纯弯曲力矩作用下的动态塑性断裂

本文采用刚塑性分析方法,研究了带裂纹有限长韧性材料梁在纯弯曲力矩作用下的动态塑性断裂过程,本文考虑了由于断裂引起的附加轴向力对断裂过程的影响,并在分析中考虑了应变率对断裂过程的影响。文章给出了断裂过程中断裂截面上弯曲力矩和轴向力随时间的变化规律,以及裂纹长度,裂纹扩展速度和加速度随时间的变化规律。     

表面裂纹蠕变分析的蠕变线弹簧模型方法

鉴于用通常的数值方法分析三维蠕变裂纹问题的困难,提出了一个三维表面裂纹蠕变断裂力学参量分析的蠕变线弹簧模型方法,并在非稳态蠕变条件下的位移、裂纹尖端J积分和C积分的工程估算公式及弹塑性线弹簧模型的基础上,建立了蠕变线弹簧模型方法的有关基本方程．具体分析计算了受均匀拉伸表面裂纹平板的J积分和C积分,并与三维有限元解进行了比较,其结果吻合良好．研究结果为进一步研究三维表面裂纹的蠕变扩展及寿命预报提供了基础．     

简支方板在弹性基础上的塑性动力响应

用加权残值法中的矩量法解简支方板塑性动力响应,分析弹性基础对方板塑性动力响应的影响,解出了弹性基础上方板残余挠度和终止运动时间。     

纤维端部的界面裂纹分析

基于弹性力学空间轴对称问题的通解,研究了短纤维增强复合材料中纤维端部的轴对称币形和柱形界面裂纹尖端的应力奇异性,得到了裂纹尖端附近的奇异应力场．研究结果表明,这两种轴对称界面裂纹尖端的应力奇异性相同,并且与平面应变状态下相应模型的应力奇异性一致,材料性能对裂纹尖端附近奇异应力场的影响可用三个组合参数描述     

双轴载荷作用下源于椭圆孔的分支裂纹的一种边界元分析

利用一种边界元方法来研究双轴载荷作用下无限大板中源于椭圆孔的分支裂纹.该边界元方法由Crouch 与 Starfied 建立的常位移不连续单元和笔者提出的裂尖位移不连续单元构成.在该边界元方法的实施过程中,左、右裂尖位移不连续单元分别置于裂纹的左、右裂尖处,而常位移不连续单元则分布于除了裂尖位移不连续单元占据的位置之外的整个裂纹面及其它边界.文中算例说明本数值方法对计算平面弹性裂纹的应力强度因子是非常有效的.该文对双轴载荷作用下无限大板中源于椭圆孔的分支裂纹的数值结果进一步证实本数值方法对计算复杂裂纹的应力强度因子的有效性,同时该数值结果可以揭示双轴载荷及裂纹体几何对应力强度因子的影响.     

可压缩烧结材料平面塑性变形

本文简要介绍了可压缩烧结材料平面应变滑移线理论。应用该理论和滑移线场数值解确定了可压缩烧结材料平板镦粗时，在宽高比ｗ／ｈ≥ｔｇ（π／４＋θ／２）、接触摩擦系数非零和工件相对密度任意给定的条件下的塑性区、压板压力分布和最大滑动摩擦系数。用烧结铜试样粗糙平板镦粗实验进行了验证。     

理想塑性介质中平面应力 静止裂纹的尖端弹塑性场

本文详细分析了理想塑性介质中平面应力I型静止裂纹的尖端弹塑性场,结果表明:裂纹尖端应力场内可以不包含应力间断线,但含有弹性区,作为这个一般解的特殊情况,当弹性区被两侧的塑性区挤压消失而尖端场成为满塑性区时,便得到Hutchinson(1968)给出的解,此外,文中还给出了另一种均匀应力区位于裂纹前方的解,这是[1]未曾得到的。     

压荷载下类岩石材料中的锯齿形裂纹分析

针对类岩石材料的复杂性和非均质性,特别是材料中一些强度相对较弱的晶界的存在等,对形状较为复杂的两种锯齿形裂纹:内张型滑动裂纹和单翼滑动裂纹的应力强度因子进行了分析.结合经典的滑动裂纹模型,讨论了裂纹起裂角、侧压以及翼裂长度等对应力强度因子的影响.分析的结果为进一步研究类岩石材料的断裂损伤机理提供了理论基础.     

765THE CUT-AND-TRY METHOD IN DETERMINING THE SATURATE SPACING OF TRANSVERSE CRACKS OF COMPOSITE LAMINATES

I.IntroductionTransversecracksfirstoccurinthe9o"plyandspreadalongtheentirewidth.Withstaticorcyclicloadadding,thenumberoftransversecracksinthepliescontinuous1yincreases,lastinguntilthedistributionofcracksreachesasaturatestate.Theoccurrenceoftransversecrack…     

A CATASTROPHE ANALYSIS ON THE STABILITY OF THE CRACK GROWTH IN THREE-POINT BENDING SPECIMENS

This paper presents an attempt at the application of catastrophe theory to the stabilityanalysis of J-controlled crack growth in three-point bending specimens. By introducing the solutions ofJ-integral in the completely yielding state for the ideal plastic material, the critical condition of losingstability for the crack propagation in the specimen is obtained, based on the cusp catastrophe theory.The process of the crack growth from geometrical sense is described.     

拉载下周向壁穿裂纹圆柱壳的弹塑性解析解

基于薄壳理论及Ｄｕｇｄａｌｅ模型,建立了一套相当完整的拉载下周向壁穿裂纹圆柱壳的弹塑性解析解．该解包括裂纹扩展并可应用至裂纹断面完全塑性     

一种用于计算含裂纹旋转壳动态特性的模型

本文用“含裂纹单元”模型（在垂直于裂纹面方向的单元尺度为零），求解含裂纹旋转壳的振动问题。同时给出了相应结构的实验数据，数值计算的结果和实验分析的结果具有很好的一致性。     

PLASTIC ZONE OF SEMI-INFINITE CRACK IN PLANAR KAGOME AND TRIANGULAR LATTICES

The fracture investigations of the planar lattices made of ductile cell walls are currently limited to bending-dominated hexagonal honeycomb. In this paper, the plastic zones of stretching-dominated lattices, including Kagome and triangular lattices, are estimated by analyzing their effective yield loci. The normalized in-plane yield loci of these two lattices are almost identical convex curves enclosed by 4 straight lines, which is almost independent of the relative density but is highly sensitive to the principal stress directions. Therefore, the plastic zones around the crack tip of Kagome and triangular are estimated to be quite different to those of the continuum solid and also hexagonal lattice. The plastic zones predictions by convex yield surfaces of both lattices are validated by FE calculations, although the shear lag region caused by non-local bending effect in the Kagome lattice enlarges the plastic zone in cases of small ratio of rp/l.     

含椭圆孔或裂纹的等参数正交异性板平面问题基本解

应用Ｃａｕｃｈｙ积分的方法，分别给出了含椭圆孔或裂纹的等参数正交异性板在任意面内集中载荷作用下的复应力函数基本解或应力强度因子基本解，这些基本解对于应用边界元法求解此类正交异性板或各向同性板的某些弹性力学和断裂力学问题具有重要的意义。