利用有限元线法奇异线映射技巧计算应力强度因子

本文讨论了有限元线法的奇异线映射技巧在具有任意切口，任意切口边界条件的多材料反平面断裂问题和平面断裂问题的应用，不仅使得计算速度和计算精度有显著提高，同时使得位移的导数项易于较精确地给出。     

含任意方向裂纹功能梯度材料的应力分析研究

功能梯度材料是在航空航天领域的需求背景下发展起来的,但由于生产技术及工作环境等方面的原因,功能梯度材料内部常常产生各种形式的裂纹并最终导致材料破坏,因此研究含任意方向裂纹功能梯度材料的断裂问题具有重要意义。以含有任意方向裂纹的功能梯度材料为对象,运用积分变换方法,给出了相应材料平面问题的位移场的形式解。通过引入辅助函数并利用相关条件,可将问题转化为求解一组带有Cauchy核的奇异积分方程,继而采用Lobatto-Chebyshev方法对奇异积分方程进行数值求解。最后分析了裂纹方向、材料非均匀指数、载荷条件对混合型应力强度因子的影响。      

受集中载荷作用的压电材料圆弧裂纹反平面应变问题

本文用复杂函数方法，研究了受集中载荷作用的压电材料圆弧裂纹反平面应变问题，给出了问题的一般解，对单个圆裂纹问题，给出了封闭形式的基本解和几种典型情况的场强度因子，结果表明：应力强度因子与普通材料的应力强度因子相同，而电位移强度因子与前者有相同的表达形式。     

压电介质夹杂功能梯度压电带界面双裂纹反平面问题

利用积分方程方法,本文研究了夹在两个均匀压电半空间的功能梯度压电带界面共线双裂纹的反平面问题。在电渗透型边界条件下,通过Fourier余弦变换将所考虑的问题化为一对偶积分方程,再用Copson方法将该对偶积分方程转化为Fredholm方程进行数值求解,从而给出了裂纹尖端的应力强度因子,电位移强度因子的表达式。分析了裂纹长度,功能梯度非均匀参数以及材料的几何尺寸等对应力强度因子的影响。     

修正的内部基扩充无网格法求解多裂纹应力强度因子

修正的内部基扩充无网格Galerkin法求解了多裂纹应力强度因子。采用特征距离对内部基扩充无网格法进行修正,应用变分原理推导了系统离散方程,给出相互作用能量积分计算混合型模式下的应力强度因子的公式。求解3个平面应力条件下的多裂纹问题,并与其他数值方法的计算结果进行比较。数值算例表明:修正的内部基扩充无网格Galerkin法可以方便、有效地求解多裂纹问题,在不增加附加节点和自由度的情况下便可以得到较高精度的计算结果。     

双相材料空间中受剪切载荷作用的平片裂纹问题的超奇异积分方程解法

本文利用三维断裂力学的超奇异积分方程的求解方法，对双相材料空间中垂直于界面的平片裂纹在剪切载荷作用下的问题作了研究，首先使用边元界法，在有限部分积分的意义下的问题归结为一组以裂纹面位移间断（位错）为未知函数的超奇异积分方程，然后使用有限部分的理论，并给出边界元法为其建立了数值法，在此基础上，讨论了用裂纹面位移间断计算应力强度因子的方法，最后以两个典型的平片裂纹问题的应力强度因子进行了计算，其数值结     

倾斜应力作用下垂直于功能梯度材料夹层的币型裂纹扩展问题

分析了功能梯度材料中币型裂纹扩展问题。该裂纹体受有与裂纹面成任意角度的张应力或压应力,裂纹垂直于无限域中功能梯度材料夹层。假定非均匀介质的功能梯度材料夹层与两个半无限域完全结合,其弹性模量沿厚度方向变化。利用已发表的裂纹应力强度因子数据和线弹性断裂力学的叠加原理,将应力强度因子耦合于最小应变能密度因子断裂判据,讨论了裂纹扩展的临界荷载;并讨论了荷载方向和材料性质对临界荷载的影响。     

正交各向异性复合柱圆弧型循环对称界面裂纹

讨论反平面载荷作用下空心复合柱的循环对称圆弧型裂纹问题。复合柱由两极正交各向异性功能梯度弹性层粘接而成。采用分离变量将这个混合边值问题转化为Cauchy核奇异积分方程,并用Lobatto-Chebyshev求积法对积分方程进行数值求解,得到了应力强度因子的数值解。分析了梯度非均匀参数,几何与材料参数变动等对应力强度因子的影响。     

非均匀复合材料中反平面裂纹的动态断裂力学研究

对于非均匀复合材料中多个裂纹的动态断裂力学问题, 提出了一种分析方法, 假设复合材料为正交各向异性并含有多个垂直于厚度方向的裂纹, 材料参数沿厚度方向为变化的, 沿该方向将复合材料划分为许多单层, 假设单层材料参数为常数, 应用柔度矩阵/刚度矩阵方法及Fourier变换法, 在L aplace 域内推导出了控制问题的奇异积分方程组, 并用虚位移原理求解, 给出了应力强度因子及能量释放率的表达式, 然后利用Laplace 数值反演, 得出了裂纹尖端的动态应力强度因子和能量释放率。作为算例, 研究了带有两个裂纹的功能梯度结构, 分析了材料参数的优化对降低应力强度因子的意义。      

各向异性平面内双边半无限裂纹问题的基本解

应用复变函数的方法，对于含双边半无限裂纹的各向异性平面，给出了其在任意集中力作用下的复应力函数基本解与应力强度因子基本解；结果表明：当外载作用在裂纹表面上时，其应力强度因子与相应各向同性的情形相同     

两种材料平面切口应力强度因子计算

本文先推导两种材料平面切口尖端应力应变场,然后利用分区混合有限元在切口尖端构造奇异应力元,在应力元外围划分常规的位移元,计算不同切口张角和不同材料比值下切口应力强度因子。     

不连续位移超奇异积分方程法解三维多裂纹问题

本文采用Ｂｅｔｉ互等功定理，导出了三维不连续位移基本解的一般形式，然后以该基本解为核函数，建立了求解三维多裂纹问题的超奇异边界积分方程组，并采用三角形单元变换技术和有限部分积分的方法给出了超奇异积分的数值解法，引入非协调单元处理技术解决了法向不确定的角点问题。最后，由裂纹面间断位移可直接求得裂纹前沿任意点的应力强度因子     

核石墨设计强度

核石墨设计强度ＦＨＨＯ（美）引言本摘要的目的是试图根据ＡＳＭＥ标准ＣＥ部分，确定得到用于设计氦冷模块堆（ＭＨＲ）＊堆芯石量支承件的设计强度的统一方法。ＡＳＭＥ．ＳＥ部份规定了石墨支承件的使用限制。对应力的限制以设计强度Ｓｕ给出，Ｓｕ根据石墨强度数据进...     

断裂问题的特征根区间及其二分迭代求解

本文对任意切口和任意边界条件的双材料反平面问题和单材料平面问题的特征方程进行了分析研究，给出了这两类问题的各阶特征根分布区间，从而易于利用一般的迭代法进行高效可靠的求解．本文利用二分法研制了相应的通用特征根求解器，可供任何数值方法直接调用．文中给出了若干数值算例用以显示本法的可靠性、高精度和高速度等优点．     

平板双侧刚性压头对压的开裂分析

当弹性平板受双侧刚性压头对压时,在压头与平面接触角点附近会产生奇异应力场和K-控制区。与I 型裂纹类似,应力强度因子可作为断裂参量描述应力场的应力集中程度。该文利用经典守恒积分方法研究平板双侧刚性压头对压情况下应力强度因子和触压边界开裂的临界载荷问题,给出边界开裂临界开裂条件,并采用有限元法给出数值算例。     

压电型Euler—Bernoulli梁的有限元分析方法

本文运用微分方程等效积分形式导出的虚位移原理和智能压电材料的压电效应提出了一种表面粘贴有ＰＶＤＦ压电薄膜的Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ梁单元模型；由有限单元法给出了运动微分方程，通过数值计算，将所得结果与有关文献进行了对比分析和研究。     

复合材料层合板三维分层问题的断裂力学分析

对复合材料层板中椭圆分层的断裂力学问题进行了研究。根据层板平面剪切型分层和反平面剪切型分层尖端附近位移场、应力场与应力强度因子的关系,利用法向切片法,得到椭圆分层前缘应力强度因子与能量释放率的关系。结合由附加位移所确定的总位能,确定了能量释放率和应力强度因子沿分层前缘分布的表达形式。数值计算给出了二者随分层区形状、载荷以及各层厚度比等参数变化的分布情况。     

导弹横V型切口附近的应力场分析

本文利用弹性力学及复变函数理论，对异弹簧Ｖ型切口附近应力场进行了分析，给出了该切口附近应力分量的显式表达式，对该情况下的应力强度因子应如何定义进行了。     

循环载荷压半周对疲劳裂纹扩展速率的影响

本文使用ＬＹ１１ＣＺ铝合金及１８ＭｎＨＰ钢两种板材的中心裂纹拉伸试件，在不同应力水平及应力比下，就应力比，特别是循环载荷压缩部分对疲劳裂纹扩展速率的影响进行了试验研究和分析，指出，现有裂纹闭合理论不足以解释载荷压半周的作用，并就两种材料给出了估算裂纹扩展速率的经验公式。在此基础上还指出，用线弹性断裂力学应力强度因子Ｋ作为裂纹扩展的控制参量，在理论上，有待进一步研究。     

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界面裂纹问题

本文应用复变函数解析延展原理，得到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界面裂纹问题的一般解；对单个圆弧界面裂纹，给出了复函数封闭解和场强度因子。