自由边半平面体裂纹问题的超奇异积分方程法

对自由边半平面平行于界面的裂纹问题进行了研究。根据自由边半平面弹性体的弹性力学基本解，利用换功定律、位移－应变关系、胡克定律及裂纹岸应力边界条件，得到描述该问题的超奇异积分方程组，并通过积分变换，在有限部积分的意义下建立了相应的数值方法。对裂纹面上作用均布力情况的算例表明，在自由边附近，即便裂纹面上单独作用法向力或切向力，Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子也同时存在，并发生剧烈的变化。     

无限介质中矩形裂纹相互作用分析

为评估含矩形面裂纹的无限介质的局部强度和稳定性,分析了在沿裂纹面正向和切向分布载荷作用下矩形裂纹的应力强度因子及两个共面或平行的矩形裂纹相互作用问题. 基于一类不含强奇异性面力边界积分方程, 采用边界单元技术给出了含裂纹介质的三维静力分析数值方法. 采用该数值方法考察了应力强度因子随矩形裂纹长宽比的变化情况,以及共面和平行矩形裂纹间距对应力强度因子值的影响. 结果表明,当裂纹间距减小时,共面裂纹的应力强度因子增大,而平行裂纹的主要应力强度因子则变小,表现出了不同的相互作用效应;当裂纹间距较大时,两裂纹间的相互作用效应基本消失     

用一种新的奇异积分方程法求解折线裂纹问题

本文根据等效分布位错的思想将一折线裂纹等效成两排密集分布的刃型位错,进而应用刃型位错的格林函数直接建立起问题的奇异积分方程。借助于奇异积分方程理论,求得了裂纹尖端及角点处的应力奇异性指数。利用Gauss-Jacobi方法求解了问题的奇异积分方程组,从而得到了裂纹尖端的应力强度因子及裂纹角点附近的奇异应力场。结果表明:本文的方法对处理拆线裂纹问题是非常有效的;不仅如此,它还可进一步与一般的边界元法结合处理复杂外边界条件下的更为复杂的裂纹问题。     

板条共线裂纹问题的超奇异积分方程方法

结构工程中频繁使用板条构件,对于板条构件疲劳破坏的研究大多局限于实验方法,而从断裂力学的角度进行理论分析的为数不多.针对这种情况,采用积分变换,对平面无限板条中对称共线内裂纹问题进行了研究,根据混合边界条件,在有限部积分的意义下将问题归结为以裂纹表面的位错为未知函数的超奇异积分方程,并建立了相应的数值计算方法,给出了应力强度因子的计算公式.最后通过数值算例的计算分析了裂纹之间的相互影响.     

矩形薄板与弹性半空间地基相互作用研究

半解析单元法分析了矩形薄板与弹性半空间地基的静动力相互作用,提出了板单元和地基单元半解析位移函数.采用在水平两方向解析,在竖向进行离散化的方法,使三维相互作用的问题简化为一维数值计算问题,大大减少了计算工作量.根据半解析单元法编制的程序简单,收敛速度快,并提高计算精度,大大克服了计算工作量.数值计算表明:通过与其他文献其他方法的计算结果对比,结果吻合良好,说明半解析单元法是分析矩形薄板与弹性半空间地基的静动力相互作用的实用方法.     

多环交界裂纹面在谐振应力波作用下的动应力强度因子

研究埋藏圆柱体中多个环形交界裂纹面上受谐振应力波作用时的弹性波散射问题,以裂纹面的位错密度函数为未知量,利用Fourier积分变换,将问题归结为第二类奇异积分方程;然后通过数值求解奇异积分方程,获得裂纹尖端的动应力强度因子;给出了双裂纹动应力强度因子随入射波频率变化的关系曲线。     

长圆柱中周期型环状裂纹尖端的奇异应力

本文采用奇异积分方程方法研究了含周期型环边裂纹长圆柱的轴对称拉伸问题。假定裂纹表面均匀受压,圆柱表面应力自由。首先使用积分变换将此边值问题化为求解一个奇异积分方程,然后将未知函数表示为Jacobi多项式的级数形式,得到一组线性代数方程;求解后得到裂纹尖端的奇异应力分布和应力强度因子的数值结果,与类似的工作相比,本文给出的结果令人满意。     

板条共线裂纹问题的超奇异积分方程方法

结构工程中频繁使用板条构件,对于板条构件疲劳破坏的研究大多局限于实验方法,而从断裂力学的角度进行理论分析的为数不多,针对这种情况,采用积分变换,对平面无限板条中对称共线内裂纹问题进行了研究,根据混合边界条件,在有人分的意义下将问题归结为以裂纹表面的位错为未知函数的超奇异积分方程,并建立了相应的数值计算方法,给出了应力强度因子的计算公式,最后通过数值算例的计算分析了裂纹之间的相互影响。     

轴对称弹性半空间问题一般解的新方法

本文从轴对称弹性半空间问题的平衡方程出发，利用拉普拉斯和亨格尔积分变换，直接求出该课题的一般解，避免了采用应力函数，概念清晰易懂。为层状轴对称弹性半空间课题的求解开辟了新的途径。     

含穿透裂纹圆柱体的非对称弯曲问题

本文是文献[1]的继续。在本文中我们采用复变函数方法讨论了具有中心穿透直裂纹的圆柱体的非对称弯曲问题,给出了易于工程应用的二型与三型裂纹应力强度因子的解析解。     

DBQ3000型塔机主臂杆纵向闭合裂纹强度的研究

用SQCE理论,对DBQ3000型塔机主臂杆母材非接头和接头部位存在的纵向闭合裂纹进行了分析计算,圆满地解决了先天性表面纵向闭合裂纹对塔机主臂杆强度和寿命的影响问题。对含裂纹构件的安全评定做了新的尝试。     

整体机身结构纵向裂纹转折与止裂特性分析

对某试验型整体机身壁板纵向裂纹损伤容限试验件的止裂特性和裂纹转折现象进行了计算和分析。借助有限元软件ABAQU S,计算了不同蒙皮纵向裂纹长度下的应力强度因子KⅠ、KⅡ和T-应力等,在此数据基础上,应用线弹性断裂力学准则和线弹性断裂力学加塑性修正准则,计算了剩余强度特征曲线,对2种准则做了对比分析,对两跨裂纹时的止裂特性进行了分析。最后,应用裂纹转折的二阶线弹性理论,对两跨内纵向裂纹在扩展过程中的裂纹转折现象进行了计算和分析。     

圆孔与裂纹对SH波的散射及其动应力强度因子

采用Green函数方法研究了位于圆孔径方向上的任意有限长度的直裂纹对SH波的散射及裂纹尖端动应力集中因子的影响 .首先 ,取含有半圆形缺口的弹性半空间水平面上任意一点承受时间谐和出平面线源载荷作用时的位移函数作为Green函数 .其次 ,推导了圆孔、裂纹对SH波散射的定解积分方程组 ,进而求得裂纹尖端动应力强度因子 .最后讨论了当介质参数不同时 ,随着圆孔与裂纹的距离变化对裂纹尖端动应力因子的影响     

具有任意曲线裂纹的圆柱体扭转应力强度因子

本文采用映射—非正交展开方法讨论了具有任意曲线裂纹的圆柱体扭转问题,用封闭折线去逼近任意曲线裂纹,视折线为外域多边形,给出了将其映射成单位圆的映射函敬的表达式及裂纹尖端应力强度因子的算式。     

无限长条功能梯度材料的反平面裂纹问题

研究了无限长条正交各向异性功能梯度材料在平面剪切作用下的Yoffe裂纹的动力学问题，材料的两上方向的剪切模量假定为指数模型，通过采用积分变换-积分方程方法，求得了裂纹尖端的动态应力场和动态应力强度因子，并研究了裂纹运动速度、几何尺寸、梯度参数和不均匀系数对动态应力强度因子的影响，结果表明，裂纹尖端应力具有的奇异性，裂纹的运动速度越大，应力强度因子越大；材料的模量梯度越大，应力强度因子越低；不均匀系数越大，应力强度因子越小。     

圆柱壳裂纹故障的计算机仿真分析

应用有限元仿真法和断裂力学理论，对门座起重机筒形支柱（壳体）结构上出现的裂纹故障进行了动力仿真分析，得到了裂纹发生的位置、扩展方向、开裂角及断口的形状．结果表明，采用此种方法对结构裂纹故障进行扩展过程的仿真再现是可行的