温度对裂纹尖端张开位移的影响

以含穿透缺口无限大受拉平板的Dugdale-Barrenblett模型(D-B模型)为基础,通过理论分析和数值模拟,讨论温度对裂纹尖端张开位移(CTOD)的影响规律.结果表明:裂纹尖端张开位移值在-90℃到20℃范围内随温度升高或降低而增大或减小;温度从20℃逐渐降低到-90℃,CTOD不发生变化;温度从-90℃升高,CTOD逐渐增大;随着荷载的增大,裂纹尖端张开位移随温度升高的幅度增大;荷载增大致使裂纹尖端塑性区发展程度变高,使得裂纹尖端张开位移随温度变化的幅度增大.     

结构钢材裂纹尖端张开位移的低温试验

目前对结构钢材低温脆性断裂的控制主要通过冲击韧性指标,难于获得定量的结果,因此,有必要对结构钢材的断裂指标进行低温测定。试验测定了结构钢材Q235A、Q345B和Q390E(屈服强度标准值分别为235MPa、345MPa和390MPa)在20～-70℃下12～48mm试样的裂纹尖端张开位移指标(CTOD),并分析了最大载荷CTOD特征值δm随温度和厚度的变化规律。结果表明,总的趋势是δm随着温度的降低而下降,其规律可以比较好的用Boltzmann函数描述;厚度增大,δm的总趋势降低,但在厚度12～24mm范围附近也会出现δm随厚度增加而上升的现象。     

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。     

基于Irwin假设的裂纹尖端张开位移的修正计算

应用线弹性全局应力，位移场和ｌｒｗｉｎ塑性区假设，对Ⅰ型裂纹问题给出准脆断情形下的裂纹尖端张开位移（ＣＯＤ）的修正算式，计算结果表明，该文所计算的δ比原δ０之值有所提高，应用偏于安全。     

疲劳荷载作用下的三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移

综合考虑疲劳作用应力、三维塑性区域边界上的交变正应力与交变剪应力,利用二阶摄动方法建立了计算疲劳载荷作用下三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移的理论模型。用数值解法进行求解,并作图分析了三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移的最大值和变化幅值与三维裂纹体几何尺寸及外载荷之间的变化关系。结果表明,随着裂纹体厚度的增大,三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移的最大值与变化幅值不断减小;当裂纹体几何尺寸相同时,弯曲裂纹尖端张开位移的最大值与变化幅值均随外载荷的增加而逐渐增大。     

X100直缝埋弧焊管断裂韧性的裂纹尖端张开位移试验研究

为了检验X100直缝埋弧焊管的断裂韧性,采用三点弯曲多试样法,在室温、-10℃和-30℃下对该焊管的母材、热影响区和焊缝部位进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试结果表明:在同一温度下,CTOD试验的表观启裂值δ0.05、条件启裂值δi和最大载荷值δm的分布规律为母材最好,焊缝次之,热影响区最差;采用裂纹扩展阻力和撕裂模量表征的分布规律为母材最好,热影响区次之,焊缝最差;焊接热影响区组织中含有大量呈块状分布的铁素体,而粒状贝氏体等增强相的含量较少,这会造成其韧性下降,使焊管出现局部失稳现象.     

四点弯曲型试件的裂纹面张开位移

研究了四点弯曲型试件在各种类型载荷作用下的裂纹面位移，并考虑了裂纹尖端塑性区对它的影响。得到了它的计算式与数值计算程序，为研究疲劳裂纹的闭合行为提供了分析手段。     

混凝土断裂特性与裂纹张开位移

综合分析了混凝土断裂特征 ,和描述载荷与变形关系曲线连续函数 根据混凝土断裂过程区的观测结果 ,推出以幂函数多项式表达断裂过程区虚拟裂纹张开位移的表达方法 ,通过最小二乘法导出了计算该多项式中待定系数的代数方程 ,并且由实测裂纹张开位移数据给出了若干计算实例分析和讨论     

全面屈服条件下裂纹张开位移分析

本文在HRR理论的基础上,提出了弹塑性体中裂纹前缘的形变功场表达式及J积分表达式。并在全面屈服条件下,得出了J积分的计算式及COD分析关系式。其结果为焊接中裂纹容许尺寸的计算,提出了新的计算方法,文中还给出了计算举例。     

考虑软化效应的黏聚裂纹张开位移分析

为研究岩石混凝土陶瓷类准脆性材料的张开型裂纹扩展过程, Hillerborg等人引入了应变软化概念, 把断裂过程区抽象为具有黏聚力分布的裂纹. 用多项式或幂级数表达黏聚裂纹张开位移分布, 通过弹性理论与积分方程解答建立裂纹黏聚力与张开位移分布之间的关系, 由变分计算确定了有关物理量. 算例数值结果与实验测定值比较符合.     

用像面全息散斑干涉法测裂纹尖端三维位移场

提出了显微像面全息和散斑干涉分离术测试三维位移的新方法,并应用该技术对裂纹尖端附近的位移及应变场进行了测试和计算。此外,还提出了一种再现像面全息的简单而有效的方法。     

幂硬化对疲劳弹塑性弯曲裂纹张开位移的影响

本文主要研究了疲劳载荷作用下的硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的张开位移问题.综合考虑了疲劳作用应力,塑性区域边界上正应力与剪应力,利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的张开位移的最大值.作图分析了弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移尺寸最大值与材料硬化指数之间的变化关系.在幂硬化材料中,弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移最大值随着材料硬化指数n的增大而减少,当n等速均匀增加时,弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移最大值加速减少,减少的幅度越来越大.当材料的硬化指数相同时,弯曲裂纹尖端张开位移最大值随外载荷的不断减小而逐渐减小.开拓了一个计算硬化材料弹塑性弯曲裂纹张开位移最大值的理论模型的崭新领域.     

双材料混合型界面裂纹尖端应力场、位移场

研究了正交异性双材料中心穿透界面裂纹问题。在特征方程组的判别式都小于零的情形下,求解一类广义重调和方程组边值问题,通过构造新的应力函数,推出了Ⅰ型、Ⅱ型、混合型界面裂纹尖端的应力场、位移场及应力强度因子的解析表达式。其结果没有振荡奇异性及裂纹面没有相互嵌入现象,当上下半平面材料参数相同时,可获得正交异性单材料的应力场、位移场。     

Ⅲ型扩展裂纹的尖端场

以位移、应力函数为基本未知量,采用Mises屈服条件,对理想塑性材料中准静态扩展的Ⅲ型裂纹进行了分析. 裂尖场分为三个区,即扇形区、弹性卸载区和均匀应力区,推导了渐近方程,并求得数学封闭解,由数值计算得到了各分区的角度值.结果表明应变具有(ln(1/r))     

破前漏管道参数对裂纹张开位移的影响研究

核反应堆管道设计中采用破前漏(Leak Before Break,LBB)技术,可以确保反应堆的安全运行,并且降低反应堆结构的复杂程度,减少工程建设费用。破前漏(LBB)技术中采用断裂力学方法计算管道裂纹张开位移(Crack Opening Displacement,COD)是一个主要的方面,计算中管道参数对COD有重要影响,因而在设计中必须考虑。该文基于线弹性断裂力学分析方法中的裂纹张开位移模型,研究了管道裂纹长度、管道外径、管道壁厚和径厚比,以及管道内压载荷等参数对COD的影响,计算结果可为核反应堆管道的破前漏(LBB)设计和结构分析提供参考。     

用损伤积分评价Ⅰ型和Ⅲ型裂纹尖端的损伤行为

介绍一种新的损伤积分及相应的韧性破坏理论，导出了平面应变Ⅰ型和反平面应变血型裂纹尖端的损伤积分的解析表达式，并用以评价Ⅰ型和Ⅲ型裂尖的损伤行为．以Ｃ－Ｍｎ钢为例作了具体分析，得到了一些有意义的结果．对Ⅰ型而言，裂尖前方损伤在３０°～３５°方向取得最大值，而不是在希望的０°方向．     

论裂纹尖端附近位移场精确解的封闭形式

本文利用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换方法和Ｗｅｂｅｒ－Ｓｃｈａｆｈｅｉｔｌｉｎ间断积分，求得裂纹尖端附近位移场精确解的封闭形式，从而改进了断裂力学中Ｗｉｌｌｉａｍｓ复特征展开式级数解的主项位移场公式．     

Ⅲ型界面裂纹尖端变形场研究

用激光全息干涉法对增韧结构陶瓷－铝合金试件Ⅲ型界面裂纹尖端变形场进行了实验研究，还导出了Ⅲ型界面裂纹尖端变形场的局部解。通过产验数据处理得到了局部解的控制参量ＫⅢ，Ｊ和适用区域。最后还对连接界面的连续条件进行了分析。     

正交异性复合材料Ⅱ型裂纹尖端应力场

对正交异性复合材料板的Ⅱ型裂纹尖端应力场进行了有关的力学分析,通过求解一类线性偏微分方程的边值问题。引入新的应力函数、采用复变函数方法推出了正交异性复合材料板Ⅱ型裂纹尖端附近的应力场的计算公式．     

关于复合材料单层板Ⅰ型裂纹尖端附近应变场和位移场的探讨

本文推出了复合材料单层板I型裂纹尖端附近应变场和位移场的计算公式.所得到的一系列结果对于平面断裂的理论研究和实际应用具有一定的参考价值.