焦散线法测量断裂力学参数J积分的实验研究

根据焦散线法的基本原理，推出了该法测量线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学参数Ｊ积分的计算公式，并列举了有机玻璃材料和幂硬化金属材料的Ｊ积分测量和计算实例。研究结果表明，焦散线法适用于处于平面应力状态下裂纹尖端塑性应力强度因子的测量，其实验设备简单，实验数据处理方便，便于工程应用。     

平面角裂纹失稳扩展轨迹的焦散线法实验研究

根据动态断裂力学的基本原理和动态焦散线实验方法，研究了曲型平面角裂纹开裂角及其失稳扩展运动轨迹，推导出角裂纹失稳扩展的焦散线方程及动态应力强度因子的计算公式，进行了失稳扩展轨迹实验及其有限元计算，并指出应变能密度准则在确定裂纹扩展轨迹时的适用范围。     

贴片焦散线法原理及其在断裂力学中的应用

本文的目的是将实验力学中的一种新方法——焦散线法应用于一般工程材料的K_1及J积分的测量,本文的理论基础是早已为公众熟知的HRR理论。本文的特点之一是对试件的表面要求不高,从而扩大了焦散线法的应用范围。本文还给出了测量应力强度因子及J积分的实验-计算公式,其中非平行光照射下焦散线最大垂直尺寸D与J积分之间的关系式,具有更普遍的意义。本文在实验的基础上提出了贴片焦散线法的简化物理模型,并对此产生的误差作了较详细的讨论,给出了修正系数。用本方法测得的结果与理论值及其它方法所得结果进行了比较,其结果是相当接近的。     

焦散线法应用的进一步研究及KⅡ测定

结合Ⅱ型裂纹厚试样的焦散线图像分析及KⅡ的测定，提出了焦散线法与三维广弹应力冻结技术相结合的方法，并说明其技术难点以及有关实验方案，为应用焦散线法分析求解具有应力奇异性的三维问题提供了基础。     

金属试样裂纹尖端COD的焦散法法测定

根据焦散线法和弹塑性断裂力学原理，提出和分析了测量裂纹尖端ＣＯＤ的三种实验方法。对焦散线法和伪焦散线法联合测定ＣＯＤ的方法进行了深入的研究。并列举了该法的具体应用，从而改进了Ｔｈｅｏｃａｒｉｓ Ｐ Ｓ提出的经典焦散线测量方法。     

电测法测量J-积分的实验方法研究

J-积分是一种重要的断裂力学参数,用于描述裂纹尖端附近在弹塑性情况下的应力应变场;电测法是比较成熟的固体力学实验方法,具有适用性强、测量准确等特点。本文严格遵循J-积分定义,通过严谨的数学推导,得到了以离散点应变表达的J-积分公式;然后借助有限元分析对测量围道进行了优化,提出了十点测量法,并采用电测法进行了实验验证。本文所提出的电测法测定J-积分的实验方法适用于在役一般结构件,具有严谨的理论基础和良好的可行性,因而具有一定的理论意义和广泛的工程应用前景。     

带裂缝钢筋混凝土板的断裂力学分析

本文根据线弹性断裂力学导出了带裂缝钢筋混凝土板的积分方程，用数值数值法求得了板的应力的强度因子。探讨了含钢量，裂缝长度，粘结，滑移刚度等因素对板的抗裂性能的影响。     

沥青混合料低温性能J－积分的研究

应用弹塑性断裂力学的Ｊ－积分评价沥青混合料的低温断裂性能，并将计算而青材料的Ｊ－积分的表达式分为弹性和塑性两个部分，推导出Ｊ－积分的更为明确的计算式，它清楚地表明了沥青混合料在低温状态下由塑性体向弹性体转化的过程，并把定义沥青混合科的脆化点的方法量化．采用了两种沥青混合料对上述推论进行了试验验证．证明不同性能的沥青混合科其Ｊ－积分值有明显差别．     

沥青混合料低温性能J—积分的研究

应用弹塑性断裂力学的Ｊ－积分评价沥青混合料的低温断裂性能，并将计算沥青材料的Ｊ－积分的表达式分为弹性和塑性两个部分，推导出Ｊ－积分的更为明确的计算式，它清楚地表达了沥青混合料在低温状态下由塑性体向弹性体转化的过程，并把定义沥青混合料的脆化点的方法量化，采用了身份种沥青混合料对上述推论进行了试验验证，证明不同性能的沥表示混合料其Ｊ－积分值有明显差别。     

焦散线实验中横向直径Dt值的测量方法

引言大量的研究已经证明:在静态、动态断裂力学实验中,焦散线实验方法是一个很简便、实用的测量应力强度因子的方法,精度也很高,并且还可以用来测裂纹张开位移c.o.d,J积分因子,以及估测应力奇异区尺寸等工作。这种方法已大量地应用于各种工程问题中有关奇异应力场的研究。如接触问题、薄板的弯曲问题等     

用焦散线法研究拱形试件的动态断裂

本文由运动裂纹尖端附近的应力场解,给出了动态焦散线方程和确定裂纹尖端位置、应力强度因子的计算公式.研究带边裂纹拱形三点弯曲试件在枪击动载荷下的动态断裂问题,得到系列动态焦散线照片并给出动态应力强度因子与裂纹扩展速度特性曲线以及裂纹不同扩展速度时的断口形貌特征.     

断裂力学逆问题及应力法剪切的几个问题

讨论了一个与应力法剪切有关的断裂力学逆问题．基于这个逆问题，分析了应力法剪切的裂纹扩展方向以及轴向间隙和裂纹扩展方向的关系；进而提出了规则剪断定律和应力法剪切的预加载荷方式．     

功能梯度材料断裂力学研究进展

 功能梯度材料断裂力学的研究对优化功能梯度材料的设计具有重要意义,功能梯度材料的广泛应用促进了其断裂力学的深入发展。本文对功能梯度材料断裂力学问题的研究现状进行了评述,包括动静态断裂力学问题、热弹性断裂力学问题以及功能梯度材料断裂力学试验研究。最后探讨了功能梯度材料断裂力学所面临的新课题及发展方向。     

含界面裂纹的复合式路面的极限承载力计算

根据界面断裂力学的有关概念和原理，将复合式路面视为界面断裂力学中的界面层模型，得到Cauchy奇异积分方程组，并运用Lobatto-chebyshev法解此方程组，求出未知的位错密度函数，从而得到裂纹尖端的应力强度因子，并由此计算出路面的极限承载力。     

屏蔽电机主泵惯性飞轮完整性分析

针对屏蔽电机主泵惯性飞轮完整性问题,采用解析法以及有限元软件ANSYS对屏蔽电机主泵飞轮在额定转速以及设计转速下进行结构完整性研究.从结构强度和断裂力学两方面对飞轮进行了分析.结果表明:在额定及设计转速下能够保证飞轮结构的完整性,并通过解析分析结果与有限元分析结果的对比表明分析结果可信.     

多裂纹系在水工混凝土结构中的危害性评价

利用断裂力学的概念和方法,研究水工混凝土结构中多裂纹系应力强度因子的计算,根据“释放应力”的概念和修正ｃａｕｃｈｙ型奇异积分方程组,获得Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程组,并考虑裂纹之间,裂纹与边界间的相互作用的基础上,提出了虚拟荷载方法。最后,由所求得的应力强度因子和全场应力分析,判断出最危险裂纹扩展的位置,对带有多裂纹系的试样进行了实验,结果与计算值的吻合良好。     

应用J积分断裂准则评价应力吸收层抗裂性能

应用弹塑性断裂力学J积分理论,采用半圆弯曲试验评价了3种级配应力吸收层的抗裂性能,发现采用断级配设计的应力吸收层具有良好的抗裂性能,结果表明断裂韧度JC可以用来评价应力吸收层的抗裂性能,由丰富沥青胶浆填充断级配骨架结构的级配设计,可以提高沥青混合料的抗裂能力。     

水平井多段分簇压裂裂缝扩展形态数值模拟

水平井多段分簇压裂技术已成为低渗透油气增产的关键技术,能够大幅度增加储层的泄油面积,最大限度地提高采收率,而射孔簇间的应力干扰是影响水平井多段分簇压裂的关键因素。为了提高储层改造体积,研究簇间裂缝扩展的规律,根据流-固耦合及岩石断裂力学理论,利用ABAQUS扩展有限元法建立水平井多段分簇水力压裂二维模型,并利用数值模拟结果对现场2口井的压裂参数进行优化。数值模拟结果表明:水力裂缝长度、簇间距、水平应力差、压裂次序对水力裂缝形态影响显著;裂缝诱导应力场对裂缝形态影响程度随裂缝长度增加逐渐增强,随簇间距和水平应力差的增大逐渐降低;水力压裂次序可以明显改变诱导应力场分布,合理利用能增加有效裂缝长度。现场压裂参数优化后的2口井产能得到明显提高,证明了数值模型的可行性。     

关于某些断裂力学问题分析方法的探讨

本文对裂纹问题提出了一组方案。对于弹性裂纹问题,本文推广了钱伟长在奇异项上叠加普通有限元的方法,使之可用于Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅰ、Ⅱ混合型裂纹的应力强度因子的计算;对于弹塑性裂纹问题,本文给出了一种求解平面应变Ⅰ型裂纹近似解析解的方法。     

页岩气储层水力裂缝转向扩展机制

从页岩储层岩石断裂力学角度出发,推导三维空间中水力裂缝激活和转向控制方程,将转向扩展的水力裂缝视为不连续正应力条件下的连续延伸。分析控制裂缝转向扩展形态的关键因素和力学特征并进行实例计算。结果表明:从主裂缝扩展长度方向看,水平地应力差越大,裂缝转向后宽度越窄;压裂液排量和黏度越大,裂缝转向后剩余能量越大,裂缝宽度越大;水力裂缝和天然裂缝初始逼近角约为30°时最容易沿天然裂缝发生转向;水力裂缝发生转向后表观形态有较大变化,裂缝向偏离最大主应力方向扩展,造成裂缝宽度变窄;裂缝打开能量的过多耗散造成裂缝总体长度和体积变小;水力裂缝转向能扩展为2~3种裂缝模式的复合。