圆柱壳周期阵列压痕应力强度因子

当柱壳平端刚性压头作用在同形的弹性基体表面时,在基体上生成一个平面压痕,同时在压痕边界处的近表面诱生奇异应力场,该奇异应力场的奇异性与裂纹尖端I-型应力场的奇异性同价,使平面压痕的表面产生断裂型开裂。利用当量裂纹法给出圆柱壳周期阵列压痕的应力强度因子。     

周期阵列压痕奇异应力场与开裂（PartⅡ：压痕开裂临界载荷）

周期阵列压痕方法是研究微观摩擦学的工具之一。由于周期阵列刚性压头压在半平面弹性体的表面时,会产生周期的Ⅰ型奇异压应力场,该奇异应力场的应力集中达到一定程度时,即达到临界条件时,该奇异应力场所在的边界将开裂。压痕边界的开裂问题是一个新型的断裂力学问题,通过边界移动的能量释放率的分析给出了压痕边界开裂能量释放率数学表征,并给出边界开裂的临界载荷和临界开裂角。     

平面压痕开裂极限临界载荷与开裂角

平面压痕的开裂在材料机械性能的研究、破岩机理的研究中有着广泛的应用。当刚性压头作用在半 平面弹性体的表面时,会产生一个平面压痕,该压痕的两端将出现I 型奇异压应力场,该奇异应力场的应力集中达到一定程度时,即达到临界条件时,该奇异应力场所在的边界将开裂。压痕边界的开裂问题是一个新型的断裂力学问题,通过边界移动的能量释放率的分析定量地给出了平面压痕边界开裂能量释放率数学表征,给出了边界开裂的极限临界载荷和临界开裂角。     

平面压痕的极限开裂角与临界载荷

当矩形平端刚性压头作用在无摩擦弹性基体的表面时, 在基体表面生成一个平面压痕, 同时在压痕边界处的近表面诱生奇异应力场, 该奇异应力场的奇异性与裂纹尖端I -型应力场的奇异性同价, 使平面压痕的表面产生断裂型开裂。利用能量释放率原理, 分析压痕边界断裂开裂的极限开裂角、极限开裂载荷等相关问题。     

J-积分在镀层基体平面压痕边界开裂中的应用

当二维平端刚性压头作用在镀层基体的表面时,在镀层材料的表面形成一个平面压痕,同时在压痕的边界处将诱生奇异应力场和K-控制区。与裂纹问题类似,该应力场的平面压痕应力强度因子是描述奇异应力场应力集中程度的唯一参量。本文将利用守恒积分,讨论镀层基体平面压痕守恒积分的主要特征,同时给出镀层基体平面压痕应力强度因子的远场积分计算方法。     

周期阵列压痕奇异应力场与开裂(Part I:应力强度因子)

利用守恒律来研究周期阵列压头压痕奇异应力场的应力强度因子的封闭解,同时也研究有限边界压痕的应力强度因子的封闭解.并讨论了周期阵列压痕问题与周期裂纹的关系,建立了等效裂纹模型的研究方法.数值分析的结果表明,此方法具有足够的精度.     

温度突降条件下大体积混凝土表层温度计算

分析周期温度边界与任意温度边界条件下大体积混凝土温度计算的现有方法;提出寒潮袭击下混凝土表层温度计算的新方法.在无限平面模型能够成立的临界时间内,给出大体积混凝土表层温度的显示表达;讨论与之相关的寒潮扰动深度、等效厚度、表面保护作用等问题,并以室外试验成果说明该方法可为研究大体积混凝土受寒潮袭击时表面开裂问题和表面保护设计提供支持.     

双曲扭壳屋盖力学性能分析

本文从扁壳的挠度和内力函数混合方程出发,得出了双曲扭壳的双三角级数表示的解析结果,进一步确定了扭率对该扭壳的刚性影响,从而提出关于扭率判别条件的上界和下界,当实际结构的扭率小于判别值的下界时,扭壳可视为矩形平板;当扭率大于判别值的上界时,扭壳可忽略平板效应,视其为无矩状态。对于这两种情况,工程误差不大于百分之一。实际双曲扭壳的屋顶,其扭率在大多数情况下大于判别值的上界。     

基于能量释放率的Ⅱ型裂纹开裂分析

分叉开裂问题是一个新型的断裂力学问题, 本文利用经典Ji - 积分守恒律, 对部分路径积分, 分析Ⅱ 型裂纹分叉开裂时能量释放率, 并指出裂纹边界分叉开裂的应力强度因子与Ji - 积分的关系。当裂尖奇异应力场的 应力集中达到一定程度时, 即达到临界条件时, 该应力场所在的边界将开裂, 通过边界移动的能量释放率的分析定 量地给出了边界分叉开裂能量释放率数学表征及边界开裂的极限临界载荷。     

正交各向异性复合材料板Ⅱ型三裂纹尖端应力场分析

研究了正交各向异性复合材料板三裂纹平面问题。通过复合材料断裂中的力学模型,将复合材料平面断裂问题转化为一类偏微分方程的边值问题;引入合适的保角映射,将均匀分布的三裂纹映射为复平面上的平行周期裂纹;通过引入合适的westergaard应力函数,采用复变函数法和待定系数法得到了应力场和位移场的解析表达式。研究结果为结构和材料的强度设计提供了参考。     

PCD刀具切削铝合金断屑的研究

从上向弯曲切屑折断界限理论出发，通过槽型参数的变化，推导出了PCD刀具采用断屑器切削铝合金时切屑折断极限进给量的理论预报公式，经过对理论公式的简化变换，给出了实用预报公式．通过试验征明，试验研究结果与理论预报结果变化趋势一致，从而为实现切屑折断预力系统的建立提供了依据。     

不确定参数结构振动控制系统响应的鲁棒性分析

讨论了不确定参数的振动控制系统响应的鲁棒性问题,将不确定控制问题用确定性问题来近似,然后用到实际不确定系统中。应用矩阵摄动和区间扩张理论,提出了估计响应上下界的计算方法,并用一个数值算例说明了该方法的有效性。     

夹层梁的弹性解研究

采用弹性解法对夹层梁进行分析，并得到一个弹性解。在分析过程中，夹层梁分为上面层、中间夹层、下面层三部分。面层用Euler-Bernoulli梁理论来分析，中间夹层用经典弹性力学来分析。按弹性理论导出了既满足控制方程又同时满足全部边界条件、层间应力和位移的弹性解，它可以确切反映夹层梁的位移形态和应力分布。     

不确定性闭环系统特征上下界的二阶摄动法

用凸模型理论讨论了参数不确定系统的振动控制问题,把不确定系统的振动控制转化为确定性问题来处理。讨论了不确定参数对闭环系统特征值的影响,提出了闭环系统特征值上下界的二阶摄动估计的计算方法,并通过数值算例证明了该方法的有效性。     

圆弧形底面扁平钢箱梁局部应力分析

采用从整体到局部、从粗放到精细的两阶段两尺度分析方法,对国内首个圆弧形底面扁平钢箱梁在运营状态下的局部应力进行分析。用大尺度单元建立全桥模型,用小尺度单元建立梁段模型。通过分析全桥模型获得梁段模型的边界约束力。在此基础上,利用梁段模型研究钢箱梁在恒载和活载作用下顶、底板的应力响应。研究表明：圆弧形底面扁平钢箱梁顶、底板均存在剪力滞现象,U肋对跨中截面应力分布的影响大于墩顶附近截面。圆弧形底面钢箱梁的底板正应力不均匀程度略大于折线形底面钢箱梁。