复合型裂纹应变能释放率逐点闭合的外推逼近研究

提出用外推逼近法计算复合型裂纹的应变能量释放率的新方法,闭合能计算时,采用逐点闭合的方法。避免了某些文献中闭合能计算不能自治的缺点:"当沿经向闭合节点多于两个时,裂纹(脱层)前端节点力乘位移已计算了闭合能,中间点还要重复计算闭合能"。具体计算了DCB(双悬臂梁)试件并与理论解进行了比较,吻合度优于其他方法。同时,又计算了紧凑拉伸试件、三点弯曲试件、单边裂纹试件,均取得满意结果。与理论解比较,误差可控制在1%之内。此方法可以广泛用于类似复合材料脱层裂纹的断裂力学分析。     

三维激光扫描系统中曲面空洞的识别与修复

为了解决三维激光扫描系统中重构曲面存在的空洞问题,提出了基于Floyd最短路径选择算法的空洞识别与修复方法。该方法对三维曲面中所有可能构成空洞的边界点进行逐个处理,采用树搜索算法获得与处理点直接或间接相连的边界点;将搜索到的边界点作为路径选择的节点,将连接节点的边界边作为路径选择的边并根据节点的搜索级别设置边的长度。当新搜索到的边界点与已搜索点发生重复时,首先,利用Floyd算法处理距离矩阵和路由矩阵找到空洞端点;然后,根据重复点与空洞端点生成空洞边集,最后,采用波前法对空洞边集进行处理。实验结果表明:本文所提方法能够准确识别连接有孤立边的空洞以及两个相邻空洞的特殊空洞结构,与传统方法相比,该方法具有更强的通用性和鲁棒性,空洞修复数量与两个传统方法相比分别提高了54.1%和21.3%。     

向量“闭合回路”在解题中的作用

何谓向量的"闭合回路",指的是由折线段A₁A₂,A₂A₃,…,A_nA₁所围成的封闭图形A₁A₂…A_n,对于向量A₁（?）+A₂（?）+…+A_n（?）=（?）,该结论内涵丰富,应用价值高.特别是在求数量积,求两点间的距离,求值,求角等方面     

表面形貌含波纹度的节理的闭合模型

节理的闭合性质主要取决于节理的组合形貌特征，而并不单独地取决于节理面各自的形貌特征。本文分析了节理面及节理组合形貌的形貌特征，提出了含波纹度节理的闭合模型，模型中采用了节理组合形貌参数，可反映接触状态和初始开度对节理闭合性质的影响。实验验证了该模型比不考虑波纹度的闭合模型更接近于试验结果。     

非均匀性对材料分叉的作用

利用数值方法研究材料空洞化和承受应力沿板厚分布的非均匀性对材料分叉（平板中平面剪切带和表面皱曲）的作用。     

考虑裂纹闭合效应的岩石损伤本构关系

岩石中的预存裂纹只有在一定的法向压应力即裂纹闭合应力的作用下才可能闭合，其闭合过程与其方位和外加应力场有关，并且，即使对于裂纹已经完全闭合的岩石，如果裂纹闭合应力不同，则岩石的应力应交关系也不相同。本文建立了考虑裂纹闭合效应的岩石细观损伤力学模型，分析了裂纹闭合应力对岩石损伤演化过程和应力应变关系的影响。数值结果表明裂纹闭合应力显著地改变岩石的应力应变关系，表现为随裂纹闭合应力的增加，岩石的轴向应变变化较小，侧向应变和体积应变则大为增加。     

考虑摩擦作用闭合裂纹应力强度因子计算的边界元分区算法

本文采用边界元分区算法研究考虑摩擦的闭合裂纹问题,简单裂纹系问题及非均匀介质中裂纹问题.在裂纹尖端采用了1/4面力奇异单元,并对相应的奇异积分给出了数值处理.对于复杂载荷下裂纹面计算给出了增量迭代算法,并采用方程减缩技术使迭代仅在裂纹上进行.计算实例表明方法是可行的.     

含裂隙材料的空洞化损伤

本文研究了含有微小裂隙的韧性材料中细观损伤的演化。随外加应力的增大,在裂隙周围的基体中微小空洞不断地萌生并扩展。在一些情况下,由此而形成的内部损伤与仅有大小空洞的损伤有显著的不同特点。结果还表明,具有细观尺度的短裂纹,其损伤作用不宜用裂纹长度作标志。文中最后提出一个材料韧性断裂的判据。     

移动接触下求解二维闭合裂纹的双重迭代边界元法

使用子域边界元法对受移动接触弹性体作用下的二维闭合裂纹问题进行了数值计算。由于两弹性体的接触界面和裂纹表面的接触范围的大小和接触状态事先是未知的 ,对此 ,在两个接触表面同时采用迭代的方法进行了求解。在裂纹的每个裂尖上都采用了四分之一的奇异单元以保证裂尖位移场和应力场奇异性的满足。用我们编制的二维裂纹问题程序对一些中心裂纹问题进行了计算 ,计算结果与经典断裂力学的理论值比较吻合。在无摩擦的条件下 ,对一些具有不同角度且受移动接触弹性体作用下的闭合裂纹问题进行了数值计算 ,得到了一些耦合作用下的应力强度因子的计算结果     

含空洞非线性材料的本构势和空洞扩展率

本文基于体胞模型的解析分析,分析了含空洞非线性材料的宏观本构势,得到了各种幂硬化指数下宏观应力和基体平均流变应力之间的相关曲线.当基体是遵循经典塑性全量理论时,这些曲线方程就是一簇依赖于空洞体积比和硬化指数的屈服面方程.当基体是粘性体时,这些方程就是粘性约束方程.通过曲线拟合的方法,本文发展了修正的Gurson方程,使之适合于不同硬化指数的情况.最后本文计算了粘性体中空洞的相对扩展率,结果与已有体胞模型的数值模拟计算结果相当一致.