共线裂纹弹塑性双参数断裂分析

用弹塑性双参数断裂理论分析共线双裂纹之间的干涉效应.计算不同裂纹尺寸与不同裂纹间距情况下主裂纹断裂驱动力J积分和约束参数A2.结果表明,随着载荷的增加,次裂纹对主裂纹的弹塑性干涉效应明显大于线弹性干涉效应,并且干涉效应随着裂纹间距的减小或次裂纹长度的增加而相应增大.当载荷比较大时,次裂纹的存在对主裂纹尖端的约束水平也有影响,裂纹尖端约束水平随着裂纹间距的减小或次裂纹长度的增加而相应增大.在采用工程简化方法对多裂纹问题进行断裂评定时,应该考虑次裂纹对主裂纹.J积分和约束水平的影响.     

Charpy裂纹体的冲击响应与动态断裂韧度

采用动态弹塑性有限元法分析了Ｃｈａｒｐｙ裂纹试样在动态加载下的冲击响应。分析结果表明：在一般冲击实验机的加载速度下，惯性力对裂纹尖端的Ｊ积分影响不大。实际中，只要对示波冲击测得的载荷－时间曲线进行数字滤波处理，动态Ｊ积分可按准静态加载下的Ｊ积分计算公式计算。另外，实验表明：裂纹尖端应变片法可很好地测得冲击加载下裂纹的启裂点     

焊接表面裂纹J积分直接测试法研究

对半椭圆形表面裂纹弹塑性断裂力学参量Ｊ积分的直接测试方法进行了深入分析,并在此基础上,实际测试了存在于均匀母材试样及力学性能不均匀的高匹配焊接接头焊缝区的表面裂纹的断裂力学参量Ｊ积分。     

非均质焊接接头中J积分虚拟裂纹扩展计算方法研究

将虚拟裂纹扩展（ＶＣＥ）算法推广应用于非均质焊接接头，建立了三维弹塑性状态下Ｊ积分参量的ＶＣＥ算法有限元程序。基于平面数值分析，详细考察了该算法在非均质焊接接头中的适用性。此外，讨论了焊接接头中三维状态下Ｊ参量沿裂纹前缘的分布规律。     

一种表面裂纹可靠性分析方法

建立受剪应力表面裂纹塑性失稳扩展的可靠性分析模型。采用三维弹塑性模型对其综合变量Ｊ积分进行了计算，分析在不同的无量纲裂纹尺寸和外载应力情况下，裂纹失稳扩展的失效概率分布规律，为工程检测和维修提供指导。     

焊缝区中裂纹的J积分失效评定曲线的研究（二）

本文以焊缝横向裂纹为主，利用热模拟法测试到的焊缝区各部分材料性能，以ＣＣＰ试样为模型，采用弹塑性有限元Ｊ积分计算并得到Ｊ积分失效评定曲线。研究了热影响区及焊缝中材料性能变化对失效评定曲线的影响，进一步论证了焊缝中裂纹失效评定曲线制定的方法。     

JC-1断裂力学有限元软件

项目简介：工程断裂力学在工程设计、材料及工艺研究，强度分析和性能测试，探伤及质量检查、维修和安全核制等方面日益受到广泛重视，特别是随着Ｘ光超声波等无损探伤技术的发展，在结构内部发现裂纹和缺陷已比较容易．重要的是如何评价这些裂纹和缺陷对结构安全使用的影响。ＪＣ－１断裂力学软件能根据缺陷的大小、形貌和所处位置，再与结构的受力及工作条件联系，计算出每个缺陷的Ｊ积分值，特别是多个裂纹共生，需要考虑相互干涉时，这种计算更是非常必要，以前Ｊ积分值得到非常困难。通过计算有了Ｊ积分值，就可以比较准确判定结构的使…     

复合型弹塑性断裂J积分参量的研究

从Ｊ积分定义出发，应用数学分析方法给出裂纹体受任意一空间载荷作用时的复合型Ｊ积分ＪＭ与各类载荷分量单独作用时的Ｊ积分之间的关系式。各载荷下的Ｊ积分均具有守恒性。用有限元方法对一种材料，两种结构的试样在复合型载荷作用下Ｊ积分的守恒性进行了分析和验证，对Ｊ积分概念在复合型旨塑性断裂分析中的应用及复合型Ｊ判据的建立进行了讨。     

幂硬化对准静载弹塑性弯曲裂纹J积分的影响

主要研究准静载荷作用下的硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的J积分问题。综合考虑了准静作用应力,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J积分。作图分析了弹塑性弯曲裂纹尖端J积分大小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J积分随着材料硬化指数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J积分加速减少,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J积分随外载荷的不断减小而逐渐减小。建立了一个计算硬化材料弹塑性弯曲裂纹J积分的理论模型。     

热—机械载荷联合作用下含裂纹结构弹塑性断裂评定

本文利用新开发的热双重非线性有限元程序，计算了不同材质不同裂纹尺寸下的中心裂纹板试件，在单纯热应力作用下及热－机械载荷联合作用下的修正Ｊ积分Ｊ＾θ。对各种情况下的Ｊ＾θ的变化趋势进行了探讨，并以此为标准对已有的两种含二次应力的评定方法进行了评价。     

一种服役过的涡轮盘槽底裂纹损伤容限定寿研究

在对槽底裂纹研究的基础上，计算并分析了涡轮盘在热应力、离心应力和残余应力共同作用下Ｊ积分随裂纹长度和转速的变化规律。根据材料的高温断裂韧度和裂纹扩展速率数据，求得临界裂纹长度和疲劳裂纹扩展寿命。最后确定了检查周期一定条件下的允许工程裂纹长度。     

断裂韧性JIC及JR阻力曲线的试验研究（一）—对现有标准与规范的消化吸收

本文论述了Ｊ积分和Ｊ阻力曲线作为表征材料断裂韧性特征的过程，介绍了国际上现有的测试ＪＩＣ和ＪＲ曲线的各种标准。对标准中的几个关键问题：延性断裂韧度ＪＩＣ的确定方法，Ｊ控制裂纹扩展条件，斜化线斜率的确定和对试样几何型式与尺寸要求进行了分析与讨论。     

平行界面裂纹J积分的研究

利用弹塑性有限元分析方法，对平行于双相介质界面的裂纹在不同长度和不同位置时的J积分进行了计算，并研究了裂纹端的J积分随双相介质材料特征的差异和裂纹到界面的距离的变化规律。分析结果表明，裂纹位于硬介质中的J积分小于位于软介质中的J积分，当裂纹靠近界面时，硬介质中J积分将增大，而软介质中J积分将减小。     

三维裂纹弹塑性J积分计算技术研究及工程应用

为解决三维裂纹研究需要,本文开发了一套基于增量理论的三维弹塑性有限元程序,并编制了使用虚裂纹扩展法计算J积分的后处理程序。通过计算中心穿透裂纹和表面裂纹J积分并与现有解进行比较,考核了该程序的计算精度。在此基础上,计算了中心理藏裂纹J积分JE并与相应的穿透裂纹J积分JT进行比较,提出以p／a＝0．4作为埋藏裂纹再表征为穿透裂纹的控制条件。     

循环J积分的工程计算方法

分析了循环Ｊ积分与Ｒｉｃｅ Ｊ积分数学形式上的相似性，提出了据应力强度因子手册和利用ＥＰＲＩ弹塑性断裂分析全塑性估算解计算ΔＪ的工程方法，有限元计算结果表明，该方法具有较高的精度。     

钝裂纹或缺口下失效评定图的变化及修正方法研究

应用增量理论弹塑性有限元方法以及弹塑性断裂力学 Ｊ积分理论, 深入研究和全面探讨了一种用于含裂纹结构完整性评定的工程方法——失效评定图, 以及钝裂纹或缺口根部曲率半径、缺口长度、缺口端部椭圆离心率、试样形式和材料等对其的影响。提出了钝裂纹或缺口应力强度因子和极限载荷修正方法。通过这一方法建立的失效评定图可有效地消除缺口因素对失效评定图的影响, 由此, 可完全等效地将裂纹失效评定图用于含缺口结构的完整性评定。     

基于断裂力学的射孔套管孔边开裂行为分析

针对内压作用下的射孔套管的孔边开裂行为,应用断裂力学分别对线弹性条件和弹塑性条件下的孔边开裂进行分析,给出线弹性条件下圆柱壳体孔边裂纹应力强度因子和临界开裂内压公式,以及弹塑性条件下含孔边裂纹管道的临界开裂内压公式;通过MATLAB对两种条件下的力学模型进行解析,首先从线弹性条件下内压、裂纹长度以及孔径对应力强度因子的影响展开分析;然后从弹塑性条件下孔径和裂纹长度对临界开裂内压的影响进行分析;最后对小范围屈服情况下的两种断裂判据的套管临界开裂内压进行了对比。     

单边裂纹弯曲试样的转动修正方法研究

由SEB( single edged bending)试样变形几何关系,提出断裂韧度测试中用于SEB试样J积分塑性功计算的裂纹嘴张开位移V0与加载点在加载线位移VLL的弹塑性转换公式.对SEB试样进行弹塑性有限元分析表明:试样转动中心位置受材料本构关系的影响微小,仅与裂纹长度α与试样宽度W之比有关,进而提出SEB试样转动半径R(裂纹嘴初始位置到转动中心的距离)的表达式,并对公式的有效性进行验证;应用线弹性柔度公式预测裂纹长度,可以忽略试样转动效应的影响,而刚性转动对SEB试样的J积分计算有一定影响,需采用考虑转动效应的载荷与加载线位移关系曲线来获得真实的J-△α阻力曲线.     

弹塑性各向异性介质界面断裂的D-B模型

应用傅里叶积分变换方法将裂纹边值问题化为对偶积分方程组，再用逐段积分变换法将问题进一步化为奇异积分方程组，求得双材料各向性弹塑性介质中界面裂纹反平面问题的封闭形式解，并讨论了各向同性问题及单一材料问题。结果表明：裂纹尖端前沿的塑性区尺寸、裂纹的张开位移COD均取决于两种材料流动极限中的较小者及裂纹长度，此外COD还与弹性模量参数有关。     

用弹塑性有限元法对焊接接头裂尖场J积分的研究

采用平面应力弹塑性有限元法研究了中心裂纹板焊接接头裂尖场J积分参量及其应用的可行性，数值分析采用MARC软件的二维弹塑性分析模型，探讨了不同强度匹配（高，等，低匹配）的焊接接头试样在加载过程中裂尖场J积分的变化情况，计算结果表明，靠近焊接接头裂纹尖端的J积分回路明显的路径相关性，而远离裂尖的J积分回路表现出路径无关性，焊接接头强度匹配因子M对裂纹尖端的J积分值有很大的影响，对应于每一个载荷P／P0，J积分的值随M的增大而减小，特别是当P／P0＞1．0时这种情况更明显。