旋转园盘混合型裂纹的光弹性研究

用光弹冻结应力法及解析法对具有斜裂纹的旋转园盘混合型应力强度因子进行了研究。当使用光弹条纹计算SIF时,文中给出最佳测取数据区域,可以提高确定应力强度因子的精度。结果表明解析法计算值与光弹性实验值是很接近的。     

基于CSPH法的含裂纹弹性板动力变形分析

针对传统光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)法在计算过程中出现的边界缺陷不利影响;以及离散粒子分布不均匀时带来的精度和稳定性误差问题,采用一种对SPH方法的核近似式和粒子近似式进行正则化处理的修正SPH法(CSPH),模拟了二维的弹性板在拉伸和剪切两种荷载形式作用下的动力响应问题,成功解决了张力不稳定导致的数值发散问题。计算结果表明CSPH法在计算弹性问题时具有较好的稳定性和合理性,为今后进一步分析弹性板的裂纹扩展问题提供了良好的研究手段。     

匀速旋转之圆轴的纵向裂纹应力强度因子

本文对匀速旋转之圆轴纵向穿透直线裂纹的应力强度因子,用复变函数方法进行了讨论,得到了应力强度因子的一般表示式和近似式,并计算了大量的应力强度因子之值。计算结果表明。在广大范围内,由近似式计算的中、小裂纹的应力强度因子之值,与其精确值相比,相差甚微,因而可用于实际工程计算。     

弹性边园板的自振频率

<正> 前言用 Rayleigh 法求解园板自振频率的近似值时所选形状函数(挠曲面)首先要满足园板边界条件。已有文献中园板边界条件仅考虑了简支边和固定边两种.本文根据文献[1]的结论推导出符合于弹性边边界条件的园板自振频率通式而简支边固定边园板自振频率仅为其特例。本文的结论为弹性边园板的动力分析提供一重要基础。     

弹性边园板的弯曲问题

园板简支边,固定边的弯曲问题早已解决,本文提出介于此两者之间广泛存在于工程实际中具有弹性边的园板湾曲问题,并推导出适合于简支边,弹性边和固定边的园板挠度通式,此结果不仅可以校正将实际边介简单近似地简化为固定边或简支边而产生的误差而且为测试园板弹性边弯曲刚度建立了理论基础和精确可行的测试方法。本文所得结果对于控制系统的压力传感四等的设计,调试和检修也能有所帮助。     

在任意位置的裂纹上受均布法向压力的弹性薄圆板

本文对内部出现在任意位置的穿透直线裂纹的弹性薄圆板,在裂纹上下岸受到板平面内的均布法向压力的情形,用弹性理论复变函数方法,进行了讨论,得到了用级数表示的复应力函数,给出了应力强度因子的一般表示式,并计算了大量的应力强度因子之值,最后还给出了计算应力强度因子的近似式。计算结果表明,在广大范围内,由近似式计算的中小裂纹的应力强度因子之值,与精确值比较,相差甚微。     

含两个共线裂纹的狭长板对冲击载荷的弹性动态响应

本文研究了含有两个共线Griffith裂纹的弹性长板条,在面内压缩冲击载荷作用下的瞬态响应。用积分变换法将问题化为一个在Laplace变换域内的Cauchy型奇异积分方程,然后求数值解,并完成Laplace逆变换。文中给出了无量纲动态应力强度因子随时间参数变化的曲线。     

含裂纹各向异性复合材料板的断裂分析

在弯扭载荷作用下,研究线弹性各向异性纤维复合材料板裂纹尖端附近的应力场、位移场。利用复变函数方法,选取带参数的挠度函数作为控制方程的解,借助边界条件,确定未知参数,得到满足偏微分方程边值问题的解,从而推出裂纹尖端附近的应力和位移计算公式。所得到的公式在有关的断裂分析中有重要的参考作用。     

含裂纹有限板裂纹面混合边值问题的积分方程解法

本文采用弹性力学叠加原理,把含裂纹板问题分解为两个无限平板叠加,前者在原外部边界上作用以虚拟的的分布力;后者为含线裂纹无限平板,在某裂纹表面上作用以虚拟载荷;两者叠加后满足所有边界条件.建立了 Fredholm 积分方程组,通过数值求解,求得有限板含裂纹混合边值问题的应力强度因子.     

旋转运动导电圆板磁弹性振动分析

研究了磁场中旋转运动导电薄板在外激励作用下的强迫振动问题。在给出动能、应变能和电磁能表达式的基础上,根据哈密顿原理导出旋转圆板在磁场中横向载荷作用下的轴对称磁弹性振动方程。假设位移函数并运用分离变量法分离时间变量和空间变量,应用伽辽金积分法,得到激励作用下圆板的强迫振动微分方程并求解。通过数值计算得到简支和固支两种边界条件下的幅频曲线和相轨迹图,分析磁感应强度、圆板的厚度、半径和转速的变化对振动的影响。     

含边界裂纹的弹性半平面孔洞焊接问题

讨论了一类含边界裂纹的弹性半平面孔洞焊接问题,根据平面弹性复变方法,问题归结为一类解析函数的边值问题,通过有效的分析方法和积分变换,进一步将问题简化为一类奇异积方程,证明了方程解的存在唯一,并对方程解的简化进行了研究,得到了弹性材料体内应力分布的封闭形式解.     

匀速旋转厚壁圆管接触传热探讨

本文依据热交换原理,对圆管中的温度分布给出了一个近似的描述,从而为圆管的热应力计算提供了基础。     

含表面贯通裂纹粘弹性板的线性自由振动

基于各向同性线性粘弹性本构关系和板的几何线性理论,建立了含表面贯通裂纹粘弹性板的线性动力方程.根据相应的边界条件和裂纹处的位移与力的连续性条件,提出了一组满足所列边界条件和裂纹连续性条件的挠度形函数.在材料为标准线性固体的情况下,采用Galerk in法,对含裂纹四边简支矩形板问题进行了求解.在数值计算中,主要讨论了裂纹参数和材料粘弹性参数对板的固有频率的影响,并对有关的其它参数也进行了讨论.     

含裂纹复合材料板J积分的复变函数方法

采用复变函数方法讨论了无限大各向异性纤维复合材料单层板I II混合型裂纹尖端的J-积分。在给出各向异性复合材料单层板J-积分对坐标的曲线积分表示式基础上,通过将裂纹尖端的应力和位移代入该表示式得到了J-积分的复形式———复变函数积分的实部,根据柯西—古萨基本定理证明了该J-积分的路径无关性,借助柯西积分公式推出了该J-积分的理论计算公式。     

含垂直穿透裂纹板拉伸断裂的有限元模拟

对含垂直穿透裂纹板受拉伸载荷作用的断裂过程进行了数值模拟.选用增量型弹塑性本构关系,采用有限元方法求解虚功原理方程.首先对弹塑性杆的动态响应进行了数值计算.参照LS_DYNA中处理断裂问题的单元失效方法,对受拉伸载荷作用的垂直穿透裂纹板断裂过程进行了计算.结果表明:一维杆的弹性波和塑性波的计算结果和解析解相符,说明了该方法和计算程序计算结构动态响应的可靠性.受冲击拉伸载荷作用,应力波在板中传播并在裂纹表面反射后出现畸变,裂纹尖点出现应力集中,裂纹沿初始方向扩展,当裂纹扩展长度为初始长度2倍时,裂纹在板边界处出现分叉,裂纹扩展过程和理论分析结果相符.     

具裂纹不同弹性材料有限板焊接的混合问题

具裂纹不同弹性材料有限板焊接的混合问题沈永祥，苑杰（四平师范学院数学系，吉林四平，１３６０００）（梅河口市卫生学校，吉林梅河口，１３５０００）设有界弹性板Ｓ是由两种不同各向同性弹性材料板Ｓ一、Ｓ一套焊而成，其边界为Ｐ。，焊接线为厂；，弹性系数分别为。...     

含横向裂纹弹性盘轴系统的振动特性研究

建立了一般情况下含横向裂纹弹性盘轴系统的动力学模型 .利用 Lagrange方程得到了系统的动力学方程 ,采用假设模态法对变量进行离散 ,求出了系统振动频率与轴的转速、裂纹深度及裂纹位置的关系 ,并与有关文献进行了比较     

含轴对称抛物线曲裂纹平面弹性问题的解析解

研究含轴对称抛物线曲裂纹平面弹性问题.采用了传统的复变函数保角映射法,给出了一个新的保角变换公式,从而将抛物线曲裂纹外的区域映射到一个复平面的单位圆内.得到了含轴对称抛物线曲裂纹平面弹性问题的曲裂纹尖端Ⅰ型应力强度因子的解析表达式.本解在特殊极限条件下可解析地退化到穿透型直线裂纹的经典解.参数分析表明轴对称抛物线曲裂纹尖端的应力强度因子与抛物线曲裂纹的尺寸和形状有关.     

含圆孔有限厚度板的三维弹性应力场分析

通过三维有限元计算来研究含圆孔有限厚度板的圆孔边缘应力场,找出了应力集中系数与板的厚度、圆孔半径之间的关系,同时还分析了圆孔边缘的三维应力约束程度和三维应力约束区域的大小.研究结果表明:离面应力约束系数在板的中面最大,而在表面为0,三维应力约束影响区域的长度约为板厚的一半;应力集中系数沿厚度的分布是不均匀的,其最大值及位置与厚度有关;有限厚度板中面的应力集中系数及其最大值均大于平面应力或平面应变的应力集中系数;对含圆孔任意厚度板的应力集中问题,按平面应力或平面应变来考虑是不安全的;Sternberg等人对含圆孔任意厚度板的应力分布及应力集中系数的近似三维求解,仅适用于厚度较小的板,当板超过一定厚度时同样也是不安全的.     

含不同角度穿透裂纹板拉伸断裂的有限元模拟

对含不同预置角度穿透裂纹板受拉伸断裂过程进行了数值模拟.选用增量型弹塑性本构关系,采用自编有限元程序求解虚功原理方程,裂纹扩展参照了LS-DYNA商业计算软件处理断裂问题的单元失效方法,考核了不同幅值载荷和预置裂纹角度的影响,给出了不同时刻等效应力云图和指定点的应力、应变随时间变化曲线.计算结果表明:当应力波在板中传播时,会在裂纹尖端引起应力集中,板产生垂直裂纹和水平裂纹.垂直裂纹扩展垂直于加载方向,水平裂纹扩展平行于加载方向,两者均与预置裂纹角度无关.板上不同位置的应力变化仅和相对裂尖位置相关,而与预置裂纹角度无关.相对裂尖位置、与板边界距离和加载位置是影响应变随时间变化的主要因素.当载荷幅值较小时,不会出现裂纹扩展.当载荷幅值较大时,聚集在裂纹尖端的应变能需较长时间才能释放,这会影响水平裂纹的出现时间.