含半无限界面裂纹压电材料反平面问题的基本解

研究了含半无限界面裂纹的两个横观各向同性压电材料组成的二维固体，将位移函数和电势函数分别用两个满足控制微分方程的级数表示，得到了在反平面状态下的变形和平面内电场作用下电弹场的基本解，为数值解法求应力强度因子提供了基础，并且得到了场强度因子，结果表明，在裂尖，电场强度、应变、应力、电位移均具有奇异性。     

功能梯度材料中反平面Yoffe型运动裂纹

用积分变换方法研究了功能梯度弹性材料中反平面Yoffe型运动裂纹问题 .首先采用余弦变换求解功能梯度材料的基本方程 ,然后根据混合边值条件建立Yoffe型运动裂纹的对偶积分方程 ,再把对偶积分方程化为第二类Fredholm积分方程 .文末的数值算例表明功能梯度材料的梯度参数及裂纹的运动速度对动应力强度因子有较大的影响 .     

蜂窝板状材料反平面变形的等效本构方程

用含等效偶应力的极性介质模型讨论蜂窝板状材料的反平面问题,提出含偶应力和应力的等效本构方程。用这个等效本构方程分析一维静力学问题表明,同时忽略应力与扭曲和偶应力与应变的本构联系,可以得到简洁准确的分析结果。     

一维六方准晶中正方形孔边双裂纹的反平面问题

本文通过引入合适的保角映射函数,充分利用复变函数方法和解析函数理论,研究一维六方准晶中正方形孔边两不对称裂纹的反平面问题。在孔周及裂纹面为自由表面的假设下,结合数值保角映射函数和复变函数中的Cauchy积分公式,得到声子场和相位子场耦合作用下复势函数的近似解,并且给出裂纹尖端应力强度因子和能量释放率的显示表达式。数值算例讨论裂纹长度和正方形边长对场强度因子的影响规律。     

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。     

含椭圆夹杂电磁弹性固体的反平面问题

用复变量方法研究了横观各向同性电磁弹性固体的反平面夹杂问题，得到了远场均匀应力和电磁场作用下夹杂内外弹性场和电磁场的解析表达式，结果表明夹杂内的应力、电位移和磁感应强度为常量。     

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。     

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。     

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。     

各向异性材料Ⅲ型裂纹问题的基本解

研究集中力作用下各向异性材料的Ⅲ型裂纹问题。应用解析延拓方法和扰动的概念，推导了位移和应力的解析表达式，给出了应力强度因子的基本解。正交各向异性和各向同性材料的应力强度因子均为本文的物例。