基于有限元法的含裂纹平板应力强度因子研究

许多结构和设备由于材料本身原因或使用不当会产生表面裂纹。应力强度因子是用来判定含裂纹的设备或结 构是否会失稳甚至断裂的重要依据。文中选用存在表面裂纹的有限大平板,用1/4节点奇异单元,建立含表面半椭圆裂 纹的平板有限元模型,利用ANSYS对此模型进行应力强度因子的求解。建立不同的模型进行对比分析,得出不同的裂 纹长度、深度、板厚等因素对裂纹尖端应力强度因子的影响情况,以及应力强度因子沿裂纹前缘分布规律。发现裂尖处 应力强度因子随着裂纹长度的增加而减小,随着裂纹深度的增加而增大;裂纹前缘的应力强度因子,在裂纹最深处最大, 由裂纹尖端向裂纹最深处呈现逐渐增大的变化规律。     

裂纹方向压应力对混凝土断裂过程区尺度的影响

针对平行于裂纹方向作用有压应力的无限大板I型中心裂纹问题，基于Muskhelishvil应力函数得出的裂纹尖端最大拉应力和最大压应力确定了修正的莫尔强度理论的适用条件；推导了裂纹尖端微裂区临界值的解析表达式；采用幂函数模型描述的拉应变软化模型，确定了断裂过程区临界值。结果表明应用修正的莫尔强度理论评估混凝土I型裂纹尖端微裂区和断裂过程区尺度是合理的；微裂区和断裂过程区尺度随平行于裂纹方向压应力作用的增加而增加。     

半无限大体中次表面裂纹间的相互影响

针对钢轨次表面的微裂纹问题,采用含裂纹的半无限大体进行简化,研究了半无限大体中裂纹间的相互影响。利用弹性力学中半平面体在边界上受法向分布力的应力公式求出裂纹面上的应力,并采用Kachanov简化方法,得到了裂纹尖端的应力强度因子。分析了裂纹与表面的距离、裂纹尺寸和裂纹之间的距离对裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明:裂纹与表面的距离越大裂纹间的影响越小,裂纹尺寸越大裂纹间的影响越大,裂纹之间的距离越大裂纹间的影响越小。     

预裂裂纹对岩石试件应力分布及变形规律的影响

为了得到岩石预裂裂纹的最佳长度,基于Griffith强度理论,通过FLAC3D数值仿真软件进行模拟实验,研究预裂裂纹长度分别为0 mm、20 mm、50 mm、80 mm、110 mm和140 mm 6组岩石在剪切实验中的变形及其应力分布规律.实验结果表明:当预裂裂纹长度小于80 mm时,岩石在X方向上的位移分布不均匀,应力在裂纹周围影响范围较大;当预裂裂纹长度大于等于80 mm时,岩石在X方向上的位移分布逐渐均匀,裂纹尖端应力集中逐渐增大,但应力集中影响范围大幅度减小,说明随着预裂裂纹长度不断增大,岩石强度显著降低.最终得到岩石预裂裂纹的最佳长度为岩石长度的53%～73%.     

混凝土劈裂试件断裂过程的数值模拟

将Duan—Nakagawa模型解析得到的断裂过程区上的应力和位移场转化为节点上的无体积、无长度的虚拟弹簧代替拉应变软化曲线，对混凝土劈裂试件的断裂过程进行有限元数值分析。在算例中，把裂纹尖端张开位移与材料的极限抗拉强度作为控制裂纹扩展过程的参数，模拟了混凝土劈裂试件起裂、扩展、破坏的全过程，与试验结果吻合良好。     

塔机主臂杆三维裂纹应力强度因子的计算

采用三维裂纹奇异单元列式方法对含纵向闭合裂纹塔机主臂杆接头部位进行了应力分析和应力强度因子的计算,分析了焊接残余应力对塔机主臂杆母材强度、环向拉应力和应力强度因子的影响。     

新型Cr12Mo1V1剪切刀具的破坏分析与结构优化

针对目前新型Cr12Mo1V1剪切刀具在使用中频繁发生破坏行为,采用三维有限元方法系统研究了该刀具在切割工况下的力学行为。先得到了该刀具的详细应力场,确定其危险部位,并基于经典强度理论对其破坏进行了分析与校核;详细研究了刀具在出现不同几何尺寸的三维角裂纹时,其裂纹前缘应力强度因子的分布结果。基于这些结果对该刀具的几何结构与尺寸进行了优化,降低了应力水平,提高了抗断裂强度。     

三维激光切割数控系统的示教及插补算法研究

系统介绍了针对两种加工对象——空间曲面和任意平面的激光切割程序的示教生成方法;讨论了基于映射法的空间圆弧插补算法和对旋转影响的补偿控制算法相结合而得出的五轴联动插补算法。实践证明基于这些算法的新型五轴联动激光切割加工控制系统可以保证空间激光切割加工有效进行。     

2000m~3二甲醚球罐的在线检测及有限元分析

首先,使用多通道声发射检测仪PAC SAMOS-48检测在用2000m3二甲醚球形储罐,判定出该设备存在表面裂纹缺陷及其所处位置。然后,采用超声波检测方法,确定了裂纹形状和大小。用Newman—Raju方法研究了表征裂纹缺陷前沿应力场以及位移场的重要参量即应力强度因子,并利用ANSYS建立简化的有限元模型,最终得到裂纹的应力云图和该裂纹前沿应力强度因子值,与工程估算方法得到的数值进行对比,结果表明有限元方法应用于压力容器缺陷的分析是适用的。     

基于AdvantEdge加工的M2高速钢微铣削力仿真与预测

微织构的加工领域中常用到激光加工，但激光加工设备成本高且无法进行大规模生产，因此文中用已发展成熟的加工中心来对高速钢进行铣削加工。采用0.3 mm的硬质合金微小径铣刀，利用数控加工中心对M2高速钢进行微沟槽铣削加工；在微铣削加工中，铣削力过大会导致铣刀磨损过快影响加工质量，因此笔者利用仿真软件AdvantEdge对微铣削加工进行仿真；由于微细铣削不同于传统铣削，分析了刀具前角以及刀刃圆弧半径对铣削力的影响，并利用正交实验的方法，研究切削参数及刀具几何参数对铣削力的影响规律；采用MATLAB多元线性回归对铣削力进行预测；最后通过一组实验对预测模型进行验证。结果表明构建的模型对铣削力的预测较为准确，误差在10%以内。该研究方法有助于在实际加工中更高效、更便捷地选用合适的切削用量。     

双片玻璃互相粘接的实验研究

利用两片玻璃片加热软化而发生粘接的实验,成功地进行了玻璃烧结特征温度的测量。报告了实验中双片的粘接过程及现象。     

后危机时期中国玻璃行业的发展对策研究

金融危机改变了我国的玻璃业的发展形势。在剖析危机给我国玻璃业带来的发展机遇和挑战的基础上，系统分析后经济危机时期国际国内环境发展形势和我国玻璃行业发展的特点，提出从战略定位、技术创新、行业结构调整、产品升级、资源利用和延长产业链等方面加快我国玻璃业保持可持续快速发展的建议和对策。     

论建筑技术和艺术对早期玻璃幕墙的影响

通过对近现代建筑玻璃幕墙的产生和发展变化的研究,在深入细致地研究建筑所用的金属和玻璃的前提下,按着时间顺序,探讨建筑技术和艺术对早期玻璃幕墙的产生和发展变化的影响。     

两种土工合成材料加筋沥青混凝土路面

土工合成材料加筋沥青混凝土路面结构可以提高其疲劳寿命、抗反射裂缝和抗高温车辙能力，成为沥青路面路用技术性能改善的一个有效途径。通过室内试验系统研究了无加筋层、中间加铺玻纤土工格栅或聚酯玻纤布加筋沥青混凝土的低温抗裂性、高温稳定性和抗疲劳性能。试验结果表明，聚酯玻纤布加筋结构具有较好的低温抗裂性能，而玻纤格栅加筋结构的高温稳定性较好。     

陶土坩埚玻璃拉丝机用红外测控仪的研制

介绍了对陶土坩埚玻璃拉丝机加装红外测控仪的原理、方法及试用效果。     

玻璃负载半导体薄膜降解有机染料的研究

研究了以１００ｗ直管高压汞灯为光源,以ＴｉＯ２为催化剂,并将ＴｉＯ２固定在玻璃质反应器的内壁,对有机染料活性艳红Ｘ－３Ｂ进行光降解的可能性．结果表明,在本实验条件下,本系统对该染料的光降解作用明显．浓度为５０ｍｇ．Ｌ－１的染料溶液,径３０ｍｉｎ光照,其降解率达９６．７％．还探讨了多种因素对光降解的影响。     

论性别不平等在中国女性就业领域的影响因素及对策——“玻璃天花板效应”分析

玻璃天花板作为当前社会客观存在的现象,阻碍了女性职业发展的道路,这不仅与社会现代化不相符,更不利于社会和谐。本文通过对玻璃天花板含义及现状分析,并从性别平等角度指出玻璃天花板现象产生的原因,提出要从女性自身、企业及政府等各方面应正视两性差异,给与女性公平的职业发展起点与机会,突破玻璃天花板的阻隔,构建两性平等的和谐社会。     

废玻璃纤维硬丝泡沫玻璃的制备及其发泡机理

以废玻璃纤维硬丝为主要原料,添加适量外加剂,采用烧结法制备出质量符合要求的泡沫玻璃.其发泡机理是发泡剂放出的气体一部分由于烧结被包裹在坯体中形成微小气泡,当温度升高至发泡温度、玻璃软化时,气泡膨胀,坯体体积增大而成为泡沫玻璃.引入适当配合的稳泡剂、加入结合剂并加压成型,能够促进烧结,这些对于气泡的形成和稳定都有积极作用.     

钙钛矿锰氧化物电荷有序体系中自旋玻璃行为研究进展

本文对国内外钙钛矿锰氧化物电荷有序体系中自旋玻璃行为的研究现状进行了分析,对通过B位掺杂和外加磁场来研究自旋玻璃行为的新方案提出了初步设想。     

结合中国专利申请浅析特种光学与电学玻璃行业发展状况

本文主要从中国专利申请发展趋势、主要技术分支、专利申请的国别、专利申请的省市区域分布、主要申请人等方面分析特种光学与电学玻璃领域的中国专利申请态势。期望通过上述分析给国内企业一定的启示和建议。