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研究了各向异性双材料Ⅲ型界面裂纹问题.通过构造新的位移函数,采用复合材料断裂复变方法,求解了一类偏微分方程组的边值问题,推导出各向异性双材料Ⅲ型界面裂纹尖端附近的应力场、位移场以及应力强度因子的表达式.结果显示,裂纹尖端附近应力具有r-1/2的奇异性,但没有振荡性,通过算例得到应力随极径r变化的规律.当坐标轴与各向异性材料的纤维主方向重合时,即夹角φj=0,(j=1,2),获得了正交异性双材料Ⅲ1型界面裂纹的应力场、位移场与文献一致,验证了结果的正确性. 相似文献
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研究了含界面中心裂纹的不同压电材料在反平面剪切栽荷和平面内电场作用下的反平面问题.得到了用级数表示的满足控制拉普拉斯方程和可导通边界条件的基本解及应力强度因子.最后用边界配置法求解了应力强度因子与截面几何尺寸之间的关系.结果表明,边界配置法计算简便,具有广泛的应用性. 相似文献
3.
张瑞玲 《郑州大学学报(自然科学版)》2001,33(3):61-67
采用一种新的方法(Schmidt方法)研究条状在电材料中共线双裂纹在平面载荷作用下的静态问题,利用富里叶变换使问题的求解转换为求解两对三重对偶积分方程,这些方程可以采用Schmidt方法来求解,结果表明,应力强度因子仅与裂纹的几何尺寸,条状厚度有关,而与材料性质无关。 相似文献
4.
张瑞玲 《郑州大学学报(理学版)》2001,23(3):61-67
采用一种新的方法(Schmidt方法)研究条状压电材料中共线双裂纹在平面载荷作用下的静态问题.利用富里叶变换使问题的求解转换为求解两对三重对偶积分方程,这些方程可以采用Schmidt方法来求解.结果表明,应力强度因子仅与裂纹的几何尺寸、条状厚度有关,而与材料性质无关. 相似文献
5.
分析了功能梯度压电材料中裂纹尖端的热应力.针对考虑的问题,通过Fourier积分变换把混合边值问题的求解转化为裂纹面上位移间断为未知量的对偶积分方程,然后利用Sehmidt方法来求解,最后通过数值算例讨论了温度及材料系数对应力强度因子、电位移强度因子的影响. 相似文献
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研究了各向异性与正交异性双材料Ⅲ型界面裂纹问题.通过构造新的应力函数,采用复合材料断裂复变方法,求解一类偏微分方程组边值问题,推导出各向异性与正交异性双材料Ⅲ型界面裂纹尖端附近的应力场、位移场以及应力强度因子的表达式。结果显示裂纹尖端附近应力具有r-1/2的奇异性,但没有振荡性;通过算例得到应力随极径r变化的规律;分析当角α=0时,获得了正交异性双材料Ⅲ型界面裂纹的应力场、位移场与文献一致,验证了结果的正确性。 相似文献
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运用复变函数方法针对电可渗透性边界条件下受远场均布剪切应力和平面内电场作用下的无限大压电体中含有抛线型裂纹的相关断裂特性问题进行研究.首先,就求解压电材料中孔洞缺陷问题时采用的特殊形式的级数的有效性进行了证明,对于单个孔洞的特殊情况给出了其场解的表达式.然后,将抛物线型裂纹保形映照到单位圆,运用前述推导的形式解进行了求解,并给出了裂纹尖端处力学及其电场的强度因子. 相似文献
8.
研究了压电功能梯度材料层中平行于边界的动态反平面裂纹问题.数值方法为采用积分变换和位错函数法将问题简化为Cauchy奇异积分方程,最后给出数值结果,讨论了载荷耦合参数、材料分布形式和裂纹位置等因素对断裂行为的影响.结果发现,载荷耦合参数对规一化应力强度因子的影响比对规一化电位移强度因子的影响大,而电载荷的加载方向将决定动态应力强度因子在不同阶段的行为.此外,电载荷的存在总是促进裂纹扩展,但裂纹在负的电载荷作用下比在正的电载荷作用下更易扩展. 相似文献
9.
用复变函数解析延展原理,研究了集中载荷作用下的不同压电材料反平面应变状态的共圆弧电渗透型界面裂纹的耦合场;对单个圆弧裂纹,给出了封闭形式的复函数解和场强度因子.结呆表明,在裂尖处耦会场有(1/2)阶的奇异性. 相似文献
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用复变函数解析延展原理,研究了集中载荷作用下的不同压电材料反平面应变状态的电渗透型界面裂纹的耦合场;对单个裂纹,给出了封闭形式的复函数解和场强度因子。结果表明,在裂尖处耦合场有(1/2)阶的奇异性。 相似文献
11.
基于复变函数方法给出含两个实应力奇异指数的应力函数,通过满足边界条件,得到两个八元非齐次线性方程组.求解该方程组,确定两个实应力奇异指数和全部系数,得到应力函数的表示式.根据极限唯一性定理推出当特征方程组判别式异号时每种材料裂纹尖端的应力强度因子、应力场的理论解.结果表明,在双材料工程参数满足适当条件下,正交异性双材料... 相似文献
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双弹性材料界面裂纹平面问题的边界积分方程解法 总被引:3,自引:1,他引:3
王银邦 《兰州大学学报(自然科学版)》1995,31(1):14-21
本文利用作者关于Griffith裂纹问题边界积分方程法的已有结果,研究了两种不同弹性半平面材料粘接界面的共线裂纹问题,导出了问题的边界积分方程和应力强度因子的位错密度公式,获得了问题的一般解析解,对界单裂纹问题和界周期裂纹问题进行了详细讨论,给出了非对称载荷作用情形应力强度因子的精确解和一些典型问题的结果,比文献上用复函数法得到的结果更为一般。 相似文献
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在忽略界面上裂纹尖端裂纹面相互叠入的前提下,讨论了功能梯度材料与压电材料拼接界面上的反平面运动裂纹问题.通过Fourier积分变换,将混合边值问题转化为对偶积分方程,并利用Copson-Sih方法将对偶积分方程转化为第二类Fredholm积分方程进行求解,给出了反平面位移、电势及应力分量的解析表达式.最后,通过数值计算分析了梯度参数、裂纹运动速度以及几何尺度比率对应力强度因子的影响. 相似文献
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研究了无限长压电材料条中共线并与材料界面平行的双裂纹受反平面剪切冲击作用的问题.假设裂纹面上的边界条件为电渗透型的,采用积分变换和对偶积分方程方法,获得了裂纹尖端应力场.数值结果显示应力强度因子与裂纹的几何尺寸、压电材料长条宽度及材料性质有关. 相似文献
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研究了正交异性双材料半无限界面裂纹问题。通过引入含有复奇异指数的新应力函数,利用复变函数方法将界面裂纹问题转化为求解一类广义重调和方程的边值问题,推出正交异性双材料界面裂纹尖端应力具有四种奇异性。并建立了四种奇异性下给定载荷条件时界面裂纹尖端应力强度因子的计算公式。通过算例验证了四种奇异性的存在性。 相似文献
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李尧臣 《同济大学学报(自然科学版)》2002,30(4):437-445
在压电材料平面问题复变函数形式的通解的基础上,推导了裂纹问题的应力强度因子和电位移强度因子(统称为强度因子)的一般表达式。提出了用裂纹面上的位移和电势来推算强度因子的方法,并用有限元实施计算。以无限大压电介质中的Ⅰ型(即张开型)裂纹问题为例,将有限元计算结果与解析解做了比较。进一步又计算了含有边界裂纹的紧凑拉伸试件以及三点弯曲试件的强度因子、能量释放率和断裂荷载,与已有的试验结果作了比较,并对以机械能释放率为判据的断裂准则进行了讨论。 相似文献
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采用子域边界元法对双材料界面边缘裂纹进行了研究,通过对两种材料分别沿材料边界进行单元划分,并利用在结合面上的两种材料的面力和位移的关系,得到边界上的所有未知分量,进而得到裂尖附近的位移场和应力场。应用外推法得到应力强度因子及裂尖周围的应力三维度。 相似文献
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在反平面无穷远处机械载荷和平面内电载荷共同作用下,运用复合函数法和待定系数法,分析了正交各向异性压电双材料反平面界面端裂纹,将反平面界面端断裂问题转换为求解偏微分方程组的边值问题,通过求解偏微分方程组,得到应力强度因子、电位移强度因子,并数值算例分析影响应力强度因子和电位移强度因子的因素. 相似文献