聚合物裂尖损伤-钝化机制与损伤裂纹模型

依据对聚合物裂纹扩展过程的跟踪观测,描述了聚合物裂尖损伤钝化机制的基本物理特征．在此基础上,推导了裂纹尖端粘塑性区内材料的损伤演化方程,并建立了聚合物的损伤裂纹模型     

改性聚丙烯材料裂纹扩展速度的研究

对改性聚丙烯材料的双悬臂梁试样进行了非线性粘弹性的裂纹扩展实验。得到了裂纹扩展全过程的裂纹长度与时间关系的数据，将弹性回复对应原理应用到了非线性粘弹性裂纹扩展分析中，得到了改性聚丙烯材料裂纹扩展速度的理论预测公式，比较发现，理论预测结果和实验数据吻合较好。     

裂纹扩展条件及其温度场研究

通过研究裂纹扩展的热效应，提出了包含热效应的本构关系及裂纹扩展条件，建立了裂尖温度场模型，确定了温度分布函数，并进行了相应的实验，理论与实验结果吻合较好．     

铝合金平板疲劳裂纹扩展FRANC2D数值模拟研究

疲劳是结构破坏中存在的主要问题。本文介绍二维断裂分析有限元软件FRANC2D(Fracture Analy-sis Code in 2 Dimensions)疲劳裂纹扩展的基本原理和理论基础,并用其对带孔铝合金平板的孔边疲劳裂纹扩展进行模拟,通过改变裂纹扩展量Δα,分析Δα对疲劳裂纹扩展的影响,得到裂纹扩展前后的应力场和不同裂纹扩展量Δα下应力强度因子的变化,并通过模拟得出裂纹扩展图。     

非局部断裂与尺寸效应

根据流变断裂学的理论和方法,结合非局部场理论和不可逆热力学,对裂纹扩展过程中的变形、热力平衡、热流变响应以及断裂的尺寸效应进行了探讨.由于变形的非协调性.以及裂纹扩展过程中新表面的产生,导致体积与表面物理量的相互转换,而使局部化假设失效,文中导出了一组更为广泛的描述裂纹扩展过程的局部热力平衡方程以及相应的边界条件,本文将断裂作为变形的极限行为,首次将它引入本构方程,把裂纹扩展表面能作为本构变量,给出了裂纹扩展对热流变响应的影响的一般形式,进一步揭示了Griffith表面能的本质和断裂的不可逆性,从而把流变与断裂在不可逆热力学基础上更紧密地结合起来了。最后,从一般的角度研究了断裂的尺寸效应,并指出非均质是产生尺寸效应的重要原因之一。     

岩石力学在水力压裂增产技术中的应用分析

岩石裂纹的起裂与扩展不仅受压裂施工工艺影响,也和岩石物理力学性质有关。探究复合应力场中煤样渗透性变化和裂缝扩展行为规律,需要对坚硬煤层大煤块原位水力致裂裂纹孕育与扩展加以研究分析。破坏裂缝的发展过程会影响煤样的渗透性,而且水力致裂协同矿山压力作用能够使煤体破碎软化。     

红外热像仪用于裂尖温度场的测量

本文介绍了红外热像仪测试扩展裂纹尖端温度场的原理、方法，主要设备及结果，为断裂力学的理论和实验研究提供了新的有效的手段．     

固体的断裂分析

用能量泛函变分理论分析了断裂问题，建立了非线性固体任意元素的边界变分定理，即裂纹扩展时，处于动力平衡状态的条件。由此求得动态裂纹扩展时，沿裂纹边界的能量释放量和能量释放率（动态裂纹扩展力）。     

裂纹扩展过程中裂尖塑性流变区温度场的理论和实验研究

本文根据流变断裂学理论,结合非平衡态热力学,对裂纹扩展过程中裂尖塑性流变区由于内耗热而形成的温度场,进行了理论和实验研究。在理论上分析了材料内部的不可逆变化及熵产生、熵流等内耗机制,得到内耗热源函数,指出裂尖温度场的成因,从而进一步得到控制温度场分布和变化的热传导方程。在讨论内耗对裂纹扩展的影响时,我们推出耗散型能量守恒方程的微分和积分形式以及裂纹扩展的耗散型控制方程。在实验研究中,我们测定了裂尖区的温度场,从而验证了本文的理论,指出经典断裂力学的不足。     

多晶体内疲劳裂纹的多尺度扩展模型

为了研究多晶体材料中张开型疲劳裂纹的扩展行为,以计算CAE软件ABAQUS为分析平台,以扩展有限元方法为仿真研究手段,进行疲劳裂纹扩展行为的仿真研究,并对裂纹扩展区域进行多尺度分析。研究基于静力分析与低周疲劳分析相结合的方法,建立了一种新的疲劳裂纹扩展行为预测模型。数值模拟结果表明:由该模型模拟疲劳裂纹裂尖的钝化-扩展-进一步钝化-进一步扩展的过程符合疲劳裂纹的实际扩展过程。     

一种光测裂纹扩展速度和形状的新方法

为了验证作者最近关于流变断裂理论而提出的变质量断裂模型,本文提出了一种新的光测裂纹扩展速度和形状的新方法,经实际测量表明该方法有简便、精确、实用等特点,是一种较为理想的断裂力学实验新方法。     

应力腐蚀裂纹扩展的研究

依据非平衡态热力学和非线性断裂力学基本平衡定律,建立了应力腐蚀裂纹扩展的起裂判据、控制方程及失稳条件,研究了介质浓度对应力腐蚀裂纹扩展的影响,并通过慢应变速率实验得到了验证。     

单支墩大头坝初始表面裂纹形成的热流变断裂学研究(英文)

本文从对裂纹扩展过程中流变与耗散现象的大量观察与研究,根据非局部场理论,导出了裂纹体在裂纹扩展过程中的热力平衡方程,为更加精确地描述裂纹扩展问题提供了理论基础;同时指出,在裂扩展过程中局部质量、动量、动量矩和能量均不守恒,并给Griffith表面能以新的定义。将单支墩大头坝初始表面裂纹的形成与扩展视为不可逆热力学过程,在不可逆过程必然伴有熵产生的原则下,引入了一个耗散势函数,通过对裂纹扩展过程中Clausius非补偿热和耗散势函数的研究,重新建立了断裂判据;在适当地引入裂纹系统偏离平衡态的距离之后,可导出经典的屈服、强度和断裂理论中的各种判据;同时,通过耗散势函数,把流变、断裂和不可逆过程有机地结合起来了,形成了统一的流变断裂学。最后,将大坝混凝土定义为热流记忆性材料,依试验和实测数据,采用本文给出的热流变断裂学研究,对单支墩大头坝初始表面裂纹的形成进行了计算,其结果与现场观测基本一致,为单支墩大头坝的设计提供了进一步改进的依据。     

有限元软件模拟裂纹扩展的方法探讨

针对采用有限元法在模拟裂纹扩展所遇到的问题，探讨了模型的建立、网格的划分、断裂准则的应用以及网格重组技术的运用。     

裂纹技术在应力下料中的研究与应用

介绍了裂纹技术在应力下料中的几种应用。对目前应力断料领域尚存在的问题进行了探讨。