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     

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.     

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。     

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.     

分析表面裂纹的一种新方法

本文作者综合了线弹簧模型及边界元法的优点,开发了一种新的线弹簧边界元法.该方法把表面裂纹这一三维问题简化为拟一维问题,可用于分析受到多种载荷作用的含表面裂纹的板.本文对该方法进行了理论分析和数值验证,报告了计算结果.结果表明,该方法经济有效.利用该方法仅使用个人计算机就可以分析表面裂纹问题.     

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.     

热载荷作用下平面裂纹问题的奇异积分方程与边界无法

从边界积分方程出发,导出了二维裂纹体热传导问题及热弹性问题的积分方程组,继而使用奇异积分方程与边界元相结合的方法,为其建立了相应的数值求解方法。此外,利用奇异积分方程的主部分析法,严格地证明了裂纹尖端温度梯度场的1/√r 奇异性,并且给出了奇性温度梯度场的精确解。最后。对一些典型例子,做了数值计算。     

双周期裂纹场平面弹性焊接的数学问题

本文讨论双周期胞腔中含任意形状裂纹的不同材料的弹性平面焊接(焊线为任意形状的封闭光滑曲线)的第二基本问题.运用Мусхелишвили复变函数方法,对这类弹性平面问题建立起了数学模型,将求解弹性平衡问题化归为寻求复应力函数满足一定边界条件的边值问题,然后构造其解的形式,再将其转化为正则型的奇异积分方程,数学上严格证明其解的存在与唯一.     

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。     

横向剪变形对具有一小圆孔的浅壳应力集中系数的影响

本文导出了分析计及横向剪变形的浅壳小孔应力集中问题的简化方程.对浅球壳和圆柱壳带一小圆孔的情况,获得了方程的级数形式通解.对均匀内压作用下的圆柱壳,求得了小圆孔边上应力集中系数的近似显式解,并计算了数值结果.     

复合材料层合板低速冲击后压缩的损伤累积模型

为了分析复合材料层合板低速冲击后的压缩性能,首先用三维动态有限元素法对两种层合板进行了低速冲击损伤模拟计算,以此作为冲击后压缩（CAI）层合板的初始损伤,然后用三维静态有限元对含损伤的层合板进行压缩破坏模拟和剩余强度计算,从而实现了层合板从冲击损伤到压缩破坏损伤全过程的模拟．结果表明,损伤投影面积和CAI强度的计算值与试验结果有较好的一致性．     

含曲线裂纹圆柱扭转问题的新边界元法

研究含曲线裂纹圆柱的Saint-Venant扭转,将问题化归为裂纹上边界积分方程的求解．利用裂纹尖端的奇异元和线性元插值模型,给出了扭转刚度和应力强度因子的边界元计算公式．对圆弧裂纹、曲折裂纹以及直线裂纹的典型问题进行了数值计算,并与用Gauss-Chebyshev求积法计算的直裂纹情形结果进行了比较,证明了方法的有效性和正确性．     

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。