无限大板椭圆孔边四不等长裂纹问题的有限截项法

对无限远处受任意角度单向均匀拉伸应力作用的无限大板椭圆孔边四不等长裂纹的有限截项法进行研究。结果表明:随着水平右端裂纹长与椭圆孔半长轴的比值增大,有限截项法的解与解析解的拟合程度增高;椭圆孔边四不等长裂纹退化为水平双裂纹时,所得结果与已有文献中的结果一致。     

内部压力作用下无限大板中椭圆孔及裂纹问题

为研究在工程实际中经常遇到的无限大板含有椭圆孔及裂纹问题,采用改进的带裂尖单元位移不连续法,重点研究在内部压力作用下裂纹扩展规律.通过改变椭圆孔的几何参数,揭示出孔的几何参数对断裂参数应力强度因子(SIF)的影响.结果表明:椭圆孔对裂纹的应力强度因子(SIF)具有一定的屏蔽作用,这种屏蔽作用随着椭圆孔的几何参数而变化,该研究在工程上具有重要意义.     

缺口疲劳极限预测的半椭圆面积法

以受均匀拉应力作用下带贯通裂纹的无限大板裂纹尖端附近的应力场分析为基础，首次提出了一种预测缺口疲劳极限的半椭圆面积法，并通过大量的数值计算分析确定了半椭圆区域的大小,将这种方法分别应用于带不同直径圆孔的无限大板的疲劳极限预测，并与临界距离的点法、线法和面法及Peterson公式计算结果进行了比较，验证了该方法的有效性．     

切向载荷下内嵌椭圆片裂纹问题的解法

利用微分积分方程方法研究三维无限弹性体内嵌平片裂纹问题。首先建立平片裂纹问题中裂纹面上的截荷和裂纹扩张位移所满足的微分积分方程对椭圆片裂纹问题进行研究，如果作用在椭圆片裂纹面上的载荷是幂函数形式，则其裂纹扩张位移有闭合形式解，其中关键步骤是作者利用了首创的一种特殊极得到了一系列的微分积分结果，再利用待定系数法得出了各种载荷下的线性方程组，解之后可得其裂纹扩张位移解答，于是各种情况下的裂纹边界处的应     

用Hilbert问题混合法确定中心裂纹尖端附近热应力场

用Hilbert边值问题混合法求解了无限大板中心裂纹尖端附近的热应力,文中从热传导、热应力函数、热弹性应力强受因子到热应力场的确定作了系统的分析计算,方法较为简洁。     

论裂纹尖端的奇异性质

本文由弹性平面椭圆孔的精确解出发，用一个椭圆裂纹模型（钝角裂纹模型）退化到无限细裂纹（尖角裂纹模型）的方法讨论了平面裂纹尖端应力场的奇异性质。文中将裂纹尖端附近的应力场表达为一个多变量函数。然后，由各种不同的途径趋向裂纹尖点，从而求得了多重极限。分析表明，这一多变量函数的全面极限并不存在，而多重极限是存在的，但是各不相等。由这些多重极限的变化可以将裂纹尖点的应力分为两种类型：固有应力和趋近应力。其中固有应力是椭圆裂纹模型尖端处固有的应力，这些应力全部满足边界条件；趋近应力是当椭圆裂纹退化到无限细裂纹时所产生的应力场。由趋近应力和固有应力的变化就可以说明裂纹尖点应力场的奇异性质，并可解释“次裂纹”形成的原因。 本文根据对裂纹尖端应力场奇异性质的分析结果讨论了Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ－Ｉｒｗｉｎ应力强度因子理论的近似性和局限性，并为应用钝角裂纹模型建立起来的广义应力强度因子理论［９］的裂纹尖端应力场计算提供了一种分析方法。     

直线分布裂纹间距对KI的影响

根据线弹性断裂力学的基本理论和复变函数的方法,分析了无限大板受二向载荷作用时裂纹分布间距对应力强度因子KI的影响,得到影响系数α的解析表达式。     

直线分布裂纹间距对K1的影响

根据线弹性断裂力学的基本理论和复变函数的方法,分析了无限大板受二向载荷作用时裂纹分布间距对应力强度因子K1的影响,得到影响系数α的解析表达式。     

复合型片状裂纹前缘的塑性区及其对应力强度因子的修正

通过线弹性理论推导出无限大板复合裂直线裂纹尖端附近的塑性区边界方程,得出沿裂纹前缘方向的塑性区尺寸可线性叠加结论,在此基础上进一步讨论了一般状态裂纹前缘的塑性区尺寸,从而得到复合型片状裂纹的塑性区对应力强度因子修正表达式。本文结合提升机主轴片状缺陷的应力强度因子加以具体讨论。     

直线分布裂纹间距对K_Ⅰ的影响

根据线弹性断裂力学的基本理论和复交函数的方法，分析了无限大板受二向载荷作用时裂纹分布间距对应力强度因子ＫⅠ的影响，得到影响系数α的解析表达式。     

切向载荷下内嵌椭圆片裂纹问题的解法

利用微分积分方程方法研究三维无限弹性体内嵌平片裂纹问题首先建立平片裂纹问题中裂纹面上的载荷和裂纹扩张位移所满足的微分积分方程,对椭圆片裂纹问题进行研究,如果作用在椭圆片裂纹面上的载荷是幂函数形式,则其裂纹扩张位移有闭合形式解其中关键步骤是作者利用了首创的一种特殊极坐标体系计算得到了一系列的微分积分结果,再利用待定系数法得出了各种载荷下的线性方程组,解之后可得其裂纹扩张位移解答,于是各种情况下的裂纹边界处的应力强度因子随即可得本文得出了裂纹面上作用三次幂切向载荷的多种情形的应力强度因子     

含随机微裂纹的椭圆孔口应力分析

针对实际工程中广泛存在的孔洞边缘含有随机微裂纹的孔口应力分析问题建立了理论模型.利用微裂纹在小尺度下的局部保角性构造近似的复变函数,通过对微裂纹与宏观孔洞的尺度分离获得了不同尺度下椭圆孔口的应力场,并扩大了复变函数的应用范围.结果表明,通过近似的复变函数的构造和微裂纹与宏观孔洞的尺度分离,能够准确计算含微裂纹椭圆孔口的应力场和应力强度因子.当含随机微裂纹的椭圆孔洞所在平面承受竖向均布载荷时,椭圆长短轴的比值越大,应力强度因子的极值越大,且应力强度因子沿椭圆边缘的衰减速度越快;当椭圆长短轴的比值足够小时,微裂纹位置对应力强度因子的影响不大.     

管线钢半椭圆裂纹体的弹塑性断裂分析

基于.J- A2双参数断裂理论,对带半椭圆表面裂纹和单边贯穿裂纹的拉伸试件进行弹塑性断裂分析.计算并比较了X80和X100钢裂纹体在裂纹宽度相同、深度不同时的断裂驱动力J和约束参数A2.根据2种钢的断裂失效曲线,对椭圆裂纹最深点及相应深度的单边裂纹进行断裂分析比较.结果表明:椭圆裂纹深度的改变主要影响J积分值而对约束水...     

压力容器中内埋裂纹的断裂力学计算

压力容器壁中的内埋裂纹很常见,特别焊接球形容器壁中的夹层缺陷就可以视为各种形状的内埋裂纹,容器的断裂往往从这些缺陷处开始.工程中通常把各种形状的内埋裂纹看为椭圆裂纹,裂纹形状不一样,就是基椭圆的轴径比不同而已.这样就可利用椭圆裂纹尖端的应力强度因子公式为基础,来进行含有内埋裂纹的压力容器的强度和安全性     

不同类型裂纹断裂韧性的实验研究

利用国产921船板铜三点弯曲试样,对具有不同裂纹深度的几组贯穿直裂纹和一组表面半椭圆裂纹试件进行了 J 积分及 COD 值的实验研究。对实验结果进行了分析讨论,验证了将半椭圆裂纹简化为当量穿透裂纹的可行性,有着重要的工程实际意义。     

压应力下脆性椭圆型裂纹的断裂规律

以张型斜裂纹为模型,用理论与实验相结合的方法,研究了脆性材料椭圆裂纹在压应力作用下的断裂规律.采用含不同钝化度和处在不同倾角上的中心预制裂纹的石膏试件为实验对象,该试件受单向压缩加载作用;理论上,采用平面裂纹问题在椭圆坐标下的应力场复变函数解答,并依据最大拉应力破坏准则,对该解进行了分析,指出了传统观点认为裂纹开裂总是出现在尖端附近的局限性,并给出了考虑裂纹几何效应的临界压应力关系.研究结果表明在非闭合条件下,椭圆裂纹的开裂位置和开裂角都不是一个常数,而是随着裂纹倾角和裂纹钝化程度的变化而变化;理论分析结果与实验结果基本吻合,从而证明了实验分析与理论分析是正确的.     

有限厚度的无限大板熔融问题

采用近似分析方法对熔融物完全排除的有限厚度的无限大板熔融问题进行了较为细致的探讨。针对具有恒热流边界的情况,得出了熔融位置随时间变化的无量纲关系式,并讨论了不同边界条件、初始条件及不同斯蒂芬数(Ste)对熔融曲线的影响。     

三维裂纹应力强度因子的一个近似计算方法

本文提出了一个新的计算三维裂纹应力强度因子的近以方法。文中引进了一个概念,即裂纹边界上任一点的应力强度因子值是按不同的方向而改变的,并列出了它们之间的关系式。一个三维裂纹问题于是就可作为一系列分离的平行板片来处理。文中借用现有的二维裂纹问题的解,对两组具有共同裂纹端点的系列板片进行了分析;从而求得三维裂纹应力强度因子沿其裂纹周界的变化曲线。作为应用示例,文中采用本方法求解了一个无限体内埋方形片状裂纹面承受均匀拉伸的问题和一个熟知的、半无限体边界上存在半圆形表面缺陷的问题。     

圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的数值研究

为解决用有限元方法进行三维裂纹问题分析时的难点,通过在裂纹前沿设置奇异单元,建立了圆筒表面椭圆裂纹的断裂力学有限元分析模型;通过Visual Basic对ANSYS的封装调用,编制了便于工程化应用的圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子自动分析软件AutoSIFA;运用该软件得到了弯扭载荷作用下圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的变化规律,绘制了裂纹最深点应力强度因子形状修正系数F1的曲线图谱,并拟合出了便于工程应用的相关公式.     

基于VMCOD确定裂尖反向塑性区尺寸的方法

为了及时掌握动态变化的裂尖塑性区尺寸,以承受交变拉伸载荷作用的含有中心穿透裂纹的有限平板模型为研究对象,提出了一种基于裂纹最大张口位移变化量确定动态变化的裂尖反向塑性区尺寸的简便方法.以理想弹塑性材料的无限大板为基础,通过理论分析和有限元数值计算,建立了裂尖反向塑性区尺寸与裂纹最大张口位移变化量之间的函数关系,并研究了模型尺寸、裂纹长度、弹性模量、屈服极限和应力比等因素对函数关系的影响.研究结果表明:提出的方法能够消除这些因素的影响,适用于应力比大于等于0交变载荷作用的任意材料的有限平板模型.