非均质结构裂纹的J积分守恒性的理论研究(Ⅰ)

用数学分析方法论证了焊缝区有垂直裂纹时J积分的守恒性，又用弹塑性有限元方法进行了数值验证．首次提出了J积分与路径有关的理论证明，为J积分在压力容器缺陷安全评定的应用提供了必要的依据．     

一种测定裂纹体约束因子的实验方法及应用

介绍了一种确定裂纹体约束因子的实验方法：这种方法先在一个断裂韧性试样上同时测定J积分值和裂纹尖端张开位移值艿，然后用J积分值和艿值计算出裂纹体的约束因子：用这种实验方法，测定了海洋平台用钢DH40的三点弯曲试样的约束因子，测定了用于海洋平台导管架建造的两项焊接工艺的焊接接头热影响区的三点弯曲试样的约束因子。文中的实验方法，结果准确可靠，使用方便，     

两种钢材COD及J积分值的实验研究

采用18CrNiWA和40Cr钢，用3种不同强度材料的试件，进行了一系列3点弯曲试件深裂纹和浅裂纹的OOD及J积分值试验，再次得出了浅裂纹的ODD和J积分值大于深裂纹值的结果．文中用滑移线场理论进行分析。得出浅裂纹的静水应力值要小于深裂纹值，从而造成浅裂纹的断裂韧度值大于深裂纹值的结论．并以双参数断裂理论分析得出a／W值的减小导致了T应力的减小，并由此导致裂纹尖端塑性区的增大．即浅裂纹塑性约束的减小，造成了浅裂纹的δi及Ji值明显高于深裂纹值的结果．文中还指出了其重要的工程实际意义．     

正交异性复合材料板裂纹尖端J积分的理论探讨

本对线弹性正交异性复合材料单层板裂纹尖端附近的J积分进行了系统的理论研究。借助于复变函数方法，通过将J积分化为复形式，首先证明了弹性主方向的I型、Ⅱ型、混合型裂纹尖端附近的J积分的路径无关性，推出了该J积分的计算公式。其次对于非弹性主方向的受对称载荷作用、受非对称载荷作用的裂纹尖端附近的J积分给出了相应的结果。     

中心裂纹板双向加载的弹塑性有限元J积分计算

本文用弹塑性有限元法计算了中心裂纹板双向加载的J积分。讨论了J积分的路径无关性和裂尖应力,应变奇异性。     

疲劳裂纹扩展可靠性分析的N—J模型方法

引入参数不确定性概念，采用概率统计方法研究了疲劳裂纹扩展过程中的可靠性问题，建立了以疲劳寿命N和J积分随机变量的疲劳裂纹扩展可靠性模型，即N－J可靠性分析模型，并用Monte-Carlo法模拟了J积分的分布，与已有可靠性分析模型相比较，N－J模型更适合于描述疲劳裂纹扩展的可靠性问题。     

J积分的数值计算及Dugdale模型的弹塑性修正系数Φ的适用范围

本文的内容分为两部分。第一部分利用文献[1]提出的弹塑性有限元方法用等参元和裂尖退化奇异元对平面应力状态的带中心穿透裂纹的平板进行了J积分的计算;阐述了进入屈服后加载增量步长的具体确定;以及讨论了选用不同高斯积分点(4点和9点)对J积分结果的影响等。第二部分根据J积分的数值计算结果,着重讨论了在弹塑性状态下,Dugdale模型的弹塑性修正系数Ф的适用范围,以及给出了可作工程估算用的材料断裂韧性K_c的计算公式。最后,文中扼要地论述了所得的结果可在工程设计中应用,把线弹性断裂力学的应用范畴推广到弹塑性断裂力学范畴。本文的结论对工程设计和断裂控制有实用价值。     

基于CTOD和J方法的断裂韧性Jc的研究

用J积分和CTOD方法同时对DH40钢的弹塑性断裂韧性进行了研究.Jc和δc以裂纹启裂时为依据,根据J积分和CTOD之间的关系,提出了一种确定Jc的新方法.由ASTM E1820-1999a,新的J方法和Jc=mσsδc（1-μ^2）得到的3个Jc值.比较结果表明,试样产生较大范围屈服时,Jc值可由ASTM E1820-1999a方法和新J方法得到.     

J和CTOD评价公式的试验比较

利用带有深裂纹合金钢的三点弯曲试样通过试验方法对一个J积分和三个裂纹尖端张开位移(CTOD)评价公式进行了研究，利用这些评价公式计算J积分和裂纹尖端张开位移(CTOD)，可以简化试验装置和设备。研究结果表明：J积分和CTOD既可以根据加载线位移确定，又可以根据裂纹嘴张开位移确定。     

多相介质层状材料中围道J积分守恒性的研究

通过证明得到了多相介质层状材料中的任意一种均质材料的回路J积分等于零，证明了在多相介质层状材料的界面上裂纹，以及平行界面的裂纹尖端围道J积分是守恒的，为J积分表征多相材料的断裂韧性提供了理论依据。     

基于非结构化格子法的动态J积分计算

目的针对动态载荷作用下稳态裂纹的线弹性断裂问题,提出一种动态J积分和动态应力强度因子KI的数值计算方法.方法基于非结构化格子法,对动态J积分计算公式中的围线积分和围面积分离散化处理,进行动态J积分的数值计算,利用动态J积分和KI的关系给出动态应力强度因子.结果非结构化格子法不仅能够用于验证动态J积分的路径守恒性,而且能够计算任意时刻动态J积分的具体数值.结论动态J积分算法具有简便、实用、计算速度快和数值计算精度高的特点.该算法可以用于动态应力强度因子的计算,为裂纹的动态起始扩展问题的研究提供了一种新的数值算法.     

弯管外拱壁内表面周向裂纹的J估算方法的研究

介绍了一种估算含裂纹弯管J积分的新方法：采用线弹簧壳体模型进行有限元计算求解弯管外拱壁内表面周向裂纹的J积分,而后仿照EPRI方法,给出了J估算式及其相关系数F1和h1;并对该J估算方法进行了分析与评价。     

表面裂纹弹塑性断裂参数的估算和测试

本文提出了一种计算模型,用以估算带半椭圆表面裂纹幂硬化板材的弹塑性断裂参数。用该模型估算的表面裂纹最深点的应力强度因子K值与New-man-Raju 公式计算的K值吻合良好、弹塑性J积分值与Nikishkov-Atluri的三维有限元结果基本相符。用表面裂纹LD10CZ板材测定的表面裂纹嘴张开位移δ_m和J积分值与计算模型估算的δ_m和J值的误差不超过10%。在σ/σ_0> 0.5时,J与a_m有线性关系。     

圆形紧凑拉伸试件J积分测试方法研究

本文提出了用圆形紧凑拉伸试件测试弹塑性断裂力学中的J积分值,并系统地研究了圆形紧凑拉伸试件的J积分测试方法。具体内容包括:①当试件尺寸较小不能直接记录施力点位移时圆形试件的柔度标定问题;②圆形试件的极限载荷和J积分计算公式以及实验验证;③断裂韧性测试中的几个问题。     

椭圆曲线的比较积分插补方法研究

在分析比较积分插补方法的基础上，研究了比较积分椭圆曲线的插补方法，推导了该方法的基本原理表达式．从物理含义上解释了应用该种方法，既可以比数字积分插补方法的速度稳定，又比逐点比较法的插补脉冲均匀．采用椭圆曲线插补指令，用软件对该算法进行了仿真．结果表明，该方法提高了各轴运动的平稳性和插补的均匀性，而且具有运算简单、速度控制容易等特点．     

一类二维非线性 Schrdinger 方程大时间问题的 Fourier 谱方法

用Ｆｏｕｒｉｅｒ谱方法研究了一类二维非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程及其周期初值问题，构造了半离散的Ｆｏｕｒｉｅｒ谱逼近格式．用积分估计方法得到了离散解的一致先验积分估计，并用紧致性原理证明了连续方程大时间问题整体光滑解的存在惟一性，与半离散格式的大时间收敛性．     

非均质结构裂纹的J积分守恒性的理论研究（I）

用数学分析方法论证了焊缝区有裂纹时Ｊ积分的守恒性，又用弹塑性有限元方法进行数值验证，首次提出了Ｊ积分与路径有关的理论证明，为Ｊ积分在压力容器缺陷安全评定的应用提供了必要的依据。     

一类非线性Sobolev─Galpern方程的渐近性质与blow—up

用积分估计方法研究一类多维非线性Ｓｏｂｏｌｅｖ－Ｇａｌｐｅｒｎ方程初边值问题解的渐适性质与ｂｌｏｗ—ｕｐ，得到了一些有意义的结果①．     

二维热弹性问题的边界元分析及其应用

本文直接用权函数将边界条件引入形成三类边界条件下的温度场的积分方程,用常数元和线性元数值上实现了D. J. Denson提出的方案,并对D. J. Denson的提法进行了改进。对二维问题通过算例进行了分析比较。探讨了温度场和热弹性问题的积分方程对无穷远处的边界条件的适应性问题,用分区法和弹性抗力法对热弹性力学的外问题的边界条件进行了处理。数值计算结果表明,本文的方法可靠,精度高。     

双向载荷对双共线裂纹干涉J积分的影响

利用二维弹塑性有限元 ,计算了双向载荷下双共线裂纹干涉不同路径J积分值并与单向载荷J积分值作了比较。结果表明 :材料进入塑性后横向载荷对J积分值的影响必须考虑 ,且材料进入塑性后J积分的路径无关性已很难保证。