无限压电体内共线周期裂纹间的相互作用

研究了无限压电体内共线周期裂纹间的相互作用的问题,并且考虑了裂纹尖端的饱和条带作用．应用Stroh理论和保角变换方法,得到了共线裂纹的一般周期解A·D2对应力强度因子和饱和条带尺寸进行了理论推导,详细分析了它们与周期长和半裂纹长的比值h/l之间的关系．数值结果表明：1) 当h/l大于4.0时,裂纹之间的相互作用对应力强度因子影响较小,无限压电体内周期裂纹和单裂纹的值几乎相等．这表明当h大于4.0l时,建立裂纹扩展判据时可以近似忽略裂纹之间的相互作用;2) 周期裂纹的饱和条带尺寸趋近于单裂纹值的速度,取决于无穷远处的电载荷,通常无穷远处的电载荷越大,趋近速度越慢．     

半无限平面裂纹构型横向应力的Green函数

针对各向同性弹性无限大板中半无限裂纹,用解析函数方法求解了裂尖处横向应力的Green函数.加载情况为一任意集中力作用于任意一内点处.用叠加法求解了复势,它给出该平面问题的弹性解.通过渐近分析抽取复势的非奇异部分.基于该非奇异部分,用一种直接方法求解了横向应力的Green函数.进一步,用叠加法得到了一对对称和反对称集中力加载时的Green函数.然后,用得到的Green函数来预测铁电材料双悬臂梁试验中畴变引起的横向应力.用力电联合加载引起的横向应力来判断试验中所观察到的稳定和不稳定裂纹扩展行为.预测结果和试验数据基本吻合.     

具有双裂纹的弹性复合材料板承受剪切冲击时的动应力强度因子

本文研究了两个材半限弹性的接合面附近存在与接合面平行的双裂纹，并承受剪切冲击时的瞬态应力，运用付里叶（Ｆｏｕｒｉｅｒ）和拉普拉斯（Ｌａｐｌａｃｅ）变换，将问题归结为求解二元积分方程，求解时将裂纹所在面上，下的位移差展成级数，并让其自动满足裂纹面外的位移差为零的条件，利用裂纹面上的边界条件和施密特（Ｓｃｈｍｉｄｔ）方法求解级数中的待定系数，在拉普拉斯像空间中，求得动应力强度因子，并将其数值地逆变换至     

裂纹与弹性夹杂的相互影响*

本文利用无限域上单根弹性夹杂和单根裂纹产生的位移和应力,将裂纹与弹性夹杂的相互影响问题归为解一组柯西型奇异积分方程,然后用此对夹杂分枝裂纹解答的奇性性态作了理论分析,并求得了振荡奇性界面应力场,对于不相交的夹杂裂纹问题,具体计算了端点的应力强度因子及夹杂上的界面应力,结果令人满意。     

复合材料单层板非弹性主方向的裂纹尖端应变能释放率

本文研究线弹性正交异性复合材料单层板非弹性主方向的断裂问题.推出了非弹性主方向坐标系和弹性主方向坐标系的特征根和柔度系数的变换公式.将裂纹尖端应力与位移代入应变能释放率的基本公式,得到了在斜对称载荷作用下,用弹性主方向坐标系的工程参量表示的裂纹尖端应变能释放率的计算公式.     

一般各向异性复合材料层板基体损伤性能衰减研究(Ⅰ)——分解刚度法建立(θ_m/90_n)_s开裂层板本构关系

本文尝试将损伤复合材料层板性能衰减研究扩展到含一般各向异性铺层的基体开裂层板·在第一部分中，采用分解刚度法处理法向与剪切响应的耦合问题，对承受面内载荷的对称约束开裂（θｍ／９０ｎ）ｓ层板，导出本构关系的近似解析解，将层板有效刚度表为裂纹密度的函数     

关于复合材料单层板裂纹尖端的J积分

该文采用复变函数方法,通过将裂纹尖端的应力和位移代入J积分的一般公式,推出了线弹性正交异性复合材料单层板受对称载荷作用的非弹性主方向的裂纹尖端犑积分的复形式－ 复变函数积分的实部,证明了该J积分的路径无关性,得到了它的具体计算公式     

狭长体中静态裂纹与快速传播裂纹的精确分析解

本文用保角映射把狭长形裂纹静力学第一边值问题予以统一的彻底的解决,接着对更为困难的狭长体裂纹动力学进行了研究。基于作者已有的理论框架,采用z₁平面与z₂平面同时映射到ζ平面上单位圆内部一个保角变换,使这一复杂的边值问题也得以彻底解决。在以上两种情形都得到了封闭形式的精确分析解,并且当裂纹速度V→0时,动力学解还原为静力学解。这些解在科学(例如地球物理学、地震学)和工程(例如液压断裂采油工程、爆破工程)中有一定的应用价值。     

Stress Intensity Factors near the Cracks on the Edges of Openings in Composite Plates

Based on the photoelasticity method, the behavior of stress intensity factors (SIFs) near cracks propagating from the edges of openings in plates made of elastic and linearly viscoelastic fibrous composite materials is studied. It is found that the relative value of the SIF, K ₁/K ₁ ⁰ (K ₁ ⁰=₀c), near the crack tips on the edges of openings in composite plates is a function of the ratio c/R, whose numerical values depend on the mechanical properties of materials of the plates. Using the quasi-elastic method for solving the viscoelastic problems, the effect of viscoelastic properties of the plate material on the value of K ₁/K ₁ ⁰ is estimated. It is shown that the values of the function K ₁(t)/>/K ₁ ⁰ near the cracks on the opening edges in plates made of linearly viscoelastic fibrous composites grow under creep.     

The Boundary Finite Element Method for Stress Concentration Problems in Composite Laminates

The Boundary Finite Element Method is presented as a very efficient method for the analyses of stress concentration problems in laminates. Results for the free-edge stress field of symmetric cross-ply laminates show to be in very good agreement with comparative finite element analyses.     

对称复合材料层合板弯曲的三维数值分析

本文采用三维各向异性有限单元模拟纯弯曲载荷下的复合材料层合板，给出了应力、应变沿厚度方向的变化规律。分析结果表明，在斜交对称铺层层合板的中心区域（远离加载端和自由边的区域），板的层间粘接界面附近，有根强的应力集中现象，可称之为层间效应。层间界面处力学性质的突变导致了层间应力的产生，并使层合板处于三向应力状态。三维数值模型给出的应变分布不同于基于Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ－Ｌｏｖｅ直法线假设的经典层合板理论给出的应变分布。     

多椭圆孔有限大复合材料层板的热弹性分析

本文利用各向异性体平面热传导，热弹性理论中的复势方法，以保角映射，Ｆａｂｅｒ级数展开以及最小二乘边界配置技术为工具，导出了内边界条件精确满足，外边界条件近似满足的多椭圆孔复合材料层板的热传导以及热弹性问题的级数解，详细探讨了层板大小，孔径，相对孔距，孔的设置方式，椭圆度以及层板的铺层比例诸参数的影响规律，得到了一些有益结论。     

沿抛物线分布的各向异性曲线裂纹问题

文章利用Ｓｔｒｏｈ法及映射法研究了沿抛物线Ω分布的各向异性曲线裂纹问题，获得了有关的应力及位移场，这种解不仅适用于平面问题，而且也适用于反平面变形或两者偶合的情形，对于单位边裂纹和双曲边裂纹问题，文章还获得了它们的应力和位移场的封闭解，并求得了相应斥强主因子及裂纹面上的张开位移。     

带裂纹层合板能量释放率分析

为了进一步了解裂纹尖端应力场的特性,本文对复合材料层合板的界面裂纹作了分析.文中强调了能量释放率分量存在的条件,并给出能量释放率分量和应力强度因子间的关系式.结合经典板理论的分析结果,根据外荷作用及某些几何参数和材料多数,导出了一般复合材料层合板的应力强度因子的封闭形式解.为了得到在一般荷载条件下能量释放率的分量,必须分别确定模型混合参数Ω,文中讨论了确定参数Ω的方法,最后,应用本文方法于几种不同种类的复合材料层合板,证明其结果可应用于工程实践.     

马蹄的存在蕴含横截同宿点的存在

对于微分同胚,横戴同宿点的存在蕴含Smale马蹄的存在,本证明了这一定理的逆定理成立,即Smale马蹄的存在也蕴含横同宿点的存在。     

Free-Edge Stresses around Holes in Laminates by the Boundary Finite-Element Method

In the present paper the boundary finite-element method is presented as a highly efficient technique for the numerical investigation of the free-edge stresses around a circular hole in laminates. In this method, as in the boundary element method, only the boundary needs to be discretized, whereas the element formulation in essence is finite-element based. The surface discretization provides a high numerical efficiency and requires less computation time compared to finite-element analyses. Numerical results for the concentration of interlaminar stresses at holes in composite laminates show a very good agreement with comparative finite-element calculations.     

Equivalent Spectral Method to Estimate the Fatigue Life of Composite Laminates Under Random Vibration Loadings

Mechanics of Composite Materials - The power spectral density (PSD) of an equivalent stress is proposed to analyze the fatigue life of composite laminates under random vibration loadings using the...     

复合材料对称层合板单向拉伸与面内剪切下的三维应力分析

本文给出了单向拉伸与面向剪切载荷下复合材料对称层合板中心区域的应力和应变沿板厚的数值计算分布规律。计算结果表明，在斜交对称辅层的层合板中心区域层间界面附近存在着层间边界层效应。层间界面处纤维走向的突变导致局部的三维应力状态和很强的应力集中。