Ⅰ积分和弹塑性断裂准则

1951年在位错理论的研究中Eshelby提出了积分形式的能量动量张量的概念。1968年Rice在研究裂纹顶端的弹塑性应力场的过程中,引入了与能量动量张量静分量形式相同的J积分。Rice论证了J积分的路径无关性;确立了J积分与形变功率之间的关系。由于J积分是裂纹顶端应力场的平均度量,它可以由实验直接测定。因此,七十年代以来,J积分作为     

J积分与应变能U间的关系

一、引言 关于J积分作为断裂判据的理论依据和意义已有不少论述。Begley和Landes用NiCrMoV转子钢和A533B钢所做的试验结果支持J积分判据。但问题并不这样简单,J积分判据在目前还只是一个假设,需要广泛地加以验证。因而,从实验上测定J积分的临界值J_I_c是断裂研究中的重要课题之一。 Begley和Landes用的是多试样法,数据处理手续繁冗,应用不便。     

弹塑性裂纹尖端场研究的最近进展

尖端场的研究是断裂力学中的核心问题之一。本文讨论Ⅰ型平面应变裂纹在理想弹塑性材料中的准静态定常扩展。如果材料是不可压缩的(泊松比v=1/2),Slepyan,Gao与Rice分别得到的四区解(即裂尖场上半平面由四个区组成,以后称为不可压缩材料的解)已为     

加工硬化材料裂纹尖端塑性区的位错分布

由于裂纹尖端塑性区的位错分布与材料的断裂密切相关,它引起了人们的极大兴趣。人们在处理裂纹尖端塑性区的位错分布方面已进行了大量的工作。最近,Ellyin和Fakinlede采用非线性的位错模型讨论了加工硬化材料的裂纹尖端塑性区的位错分布。但由这个模型得到的位错均为正位错,且位错分布函数D(u)随x单调变化,这和实验结果不一致。龙期威用修正的BCS模型讨论了线弹性裂纹尖端塑性带的位错分布,发现在裂纹尖端塑性     

Griffith裂纹的非局部弹性解析应力场

Griffith裂纹问题是断裂力学的基本问题。自从断裂力学成为一门独立的固体力学分支以来,Griffith裂纹的经典弹性应力场在裂纹尖端的奇异性一直是人们力图消除的问题。消除裂纹尖端应力场的奇异性,不仅对认识裂纹尖端的应力状态具有理论意义,而且对于更完备地建立脆性材料的断裂准则具有较大的实用意义。 美国学者Eringen、我国学者虞吉林、郑哲敏等,曾用近20年来发展起来的非局部     

四川科学技术出版社新书

《断裂理论基础》本书由李灏、陈树坚两教授根据他们在《应用数学和力学》编委会举办的“断裂理论基础”专题讲座上的讲稿整理而成。主要讲述线弹性断裂理论、边界配置法与有限元法、混合型裂纹的脆性断裂、位错与断裂、非线性弹性与弹塑性断裂理论和断裂动力学.每本定价1.98元。《一九三三年叠溪地震》在占有大量现场考察资料的基础上.介绍了这次地震的宏观前兆及震后效应;地震的烈度与震害、地质构造背景和发震构造条件;该地区地震在历史上的时空分布特征及其迁移     

超球拓扑积域上的-方程

(?)方程是多复变中的中心问题之一,多复变中许多著名问题都与此有关.60年代初,J.J.Kohn和L.Hormander利用偏微分方程的方法得到拟凸域上(?)Neumann问题的解,由此简单明了地解决了Cousin问题和Levi问题.他们的方法发展成为多复变中的强有力的方法-L~2估计.70年代,G.M.Henkin等利用多复变中的积分表示的方法,给出强拟凸域上(?)方程解的积分表示.(?)方程解的积分表示有其明显的优越性.例如,利用解的积分表示很容易给出解的经典范数估计,然而,G.M.Henkin等的方法不适用于弱拟凸域的情形,而且他们所给的积分表示是利用欧氏度量表述的,因而它在双全纯映射下不能保持不变.     

直三点弯曲试样应力强度因子的简单表达式

目前,蓬勃发展的断裂力学对于工程结构的断裂控制已经产生了深远的影响。基于线弹性材料,裂纹尖端附近的应力场主要由应力强度因子     

流变学的新进展

流变学近年发展很快,应用范围日渐扩大。这里,只简要地介绍我们开创或发展的流变学的新分支学科——流变断裂学、流变冶金学、泛系流变学方面的主要科研成果。一、流变断裂学无论是线弹性断裂力学中材料的“起裂点”,或是弹塑性断裂理论中裂纹扩展后的“失稳点”,都无法定量地解释变温应力或水持续荷载或它们共同作用下混凝土类含裂纹工程构件中裂纹扩展的时间相关性,更不能给出裂纹扩展全过程的定量描述。为此,我们创建了流变断裂学。     

基于椭圆形微裂纹演化与汇合的准脆性材料本构模型

微裂纹演化与汇合是导致准脆性材料损伤及破坏的主要因素.采用复势函数法求解了受远场载荷作用下代表性单元中椭圆微裂纹的变形,讨论了椭圆微裂纹初始取向的变化对微裂纹尺寸增长和偏转角度的影响,并结合微裂纹扩展准则推导了损伤起始的临界应力.基于翼型裂纹扩展过程的能量守恒方程,建立了损伤阶段的本构关系.对裂纹汇合模式进行了讨论,建立了翼型裂纹汇合的几何模型,由翼型裂纹汇合的临界条件给出了断裂失效应变,最后给出了与细观结构演变过程相对应的本构模型,并应用该模型计算了岩石类材料单轴压缩下的应力应变曲线,与实验结果吻合良好.     

崩滑体失稳破坏断裂力学分析

文章基于断裂力学分析,揭示了崩滑体破坏面裂纹尖端在应力场、外界因素作用下产生断裂扩展,其是崩滑体失稳的根本原因.计算归纳了滑动面的Ⅰ、Ⅱ型、复合型断裂强度因子和扩展角的计算方法,对有效治理崩滑体、防灾减灾有一定的指导意义.     

BiTiO3单晶电致疲劳裂纹扩展的原子力显微镜研究

利用原子力显微镜(AFM)原位研究了BaTiO₃单晶压痕裂纹电致疲劳的扩展过程, 以及交变电场引起的畴变和疲劳裂纹扩展的相关性. 结果表明, 正负交变电场并不引起裂纹尖端电畴的交替变化, 而是在裂纹周围发生随机转变, 随着电场交变次数的增加, 止裂裂纹重新起裂扩展.     

不同压电材料反平面应变状态的电渗透型界面裂纹

将压电材料中的电渗透型裂纹处理成静电学的连接界面 ,按上、下两表面的切向电场强度连续和法向电位移连续建立裂纹处的电学边界条件 ,精确分析了不同压电材料反平面应变状态的共线界面裂纹问题 ,给出了单个界面裂纹和双界面裂纹的复型封闭解 .结果表明 :在裂尖处应力、应变、电场强度和电位移均有(1/2 )阶的奇异性 ,裂纹扩展能量释放率仅与应力、应变强度因子有关 .其退化结果与文献结果一致     

关于曲线动力扩展裂纹尖端场

由于工程实际的需要,弹性固体中复合型载荷作用下的裂纹动力扩展问题近年来受到了较大重视。在复合型载荷作用下,裂纹一般沿曲线路径扩展。Freund和Clifton首先分析了这一问题。他们证明了在以裂纹尖端为原点、以裂纹瞬时扩展方向为x轴的局部坐标系中,裂纹尖端主奇异场的结构和直线扩展裂纹是相同的。Achenbach和Baant亦得到了相同的结果。鉴于裂纹尖端高阶渐近解对曲裂准则有较大影响,Nishioka和Atluri给出了直     

TiAl金属间化合物中解理裂纹的稳态扩展

一般来说,当稳定的解理裂纹形核后就将高速失稳扩展,直至断裂。从断裂力学角度看,当试样尺寸满足平面应变要求后,裂纹扩展超过2％阻力曲线就饱和,故一旦裂纹扩展超过这个临界点,裂纹就将失稳扩展而导致脆断。断裂韧性为     

PZT-5H导电缺口电致滞后开裂

研究了PZT-5H铁电陶瓷导电缺口发生电致滞后断裂的可能性及其规律. 结果表明, PZT-5H导电缺口发生电致断裂的临界电场E_F = 14.7±3.2 kV/cm. 如外加电场E<E_F, 则在导电缺口前端瞬时产生电致微裂纹, 若保持恒电场E, 电致裂纹将缓慢扩展直至试样发生滞后断裂, 滞后断裂的门槛电场E_DF = 9.9 kV/cm. 如EE_K= 4.9 kV/cm, 则电致裂纹并不瞬时形核, 只有在恒电场下经过一定的孕育期后电致裂纹才形核并扩展一定距离, 但试样也不会发生断裂. 如E<E_DF = 2.4 kV/cm, 即使长时间施加电场, 裂纹也不形核. 导电裂纹的滞后形核和滞后断裂归因于恒电场下从缺口顶端发出的电荷密度随时间而增大, 当外加电场小于电荷发射的门槛电场时不会发生电致裂纹的滞后形核.     

崩滑体失稳破坏断裂力学分析

文章基于断裂力学分析,揭示了崩滑体破坏面裂纹尖端在应力场、外界因素作用下产生断裂扩展,其是崩滑体失稳的根本原因。计算归纳了滑动面的I、Ⅱ型、复合型断裂强度因子和扩展角的计算方法,对有效治理崩滑体、防灾减灾有一定的指导意义。     

相干态在量子转动中的新应用(Ⅱ)

在前文中,我们曾用相干态性质和正规乘积内的积分方法研究量子转动,首次导出了在转动群基本表示下,转动算符e~(-iαJ)_ze~(-iβJ)_ye~(-iγJ)_z的正规乘积表达式,其中J_i(i=x,y,z)是Pauli矩阵的两维玻色算符实现(即Schwinger表示)。     

c~n空间中多面体域上的Leray-stokes公式

在文献[1]中我们考虑了c~n空间中一类有界域即所谓多面体域,并在其上建立了解析函数的积分表示。本文给出多面体域历上可微函数的积分表示,即Leray-Stokes公式,从而写出多面体域上方程解的积分表示. 若函数是定义在c~n中有界域R的闭包上,且能表成     

存在刚性第Ⅱ相时裂纹尖端塑性带的位错分布

一、引言 最近,电子显徽镜观察到在裂纹尖端和塑性带的位错塞积之间存在一无位错区(DFZ)。Shang和Ohr,Majumdar和Burns用DFZ模型讨论了各向同性弹性介质裂纹尖端的塑性带问题。我们知道刚性第Ⅱ相的存在不会引起多大的应力集中,更不会导致微观开裂。它可以提高材料的承载能力。所以有必要对刚性第Ⅱ相存在时裂纹尖端塑性带问题进行讨论。