权函数和Griffith裂纹张开位移

用权函数法推导了承受对称载荷Griffith裂纹D-M模型的裂纹张开位移COD一般公式.应用它计算了四种载荷情况的COD,可供工程上应用.本文方法具有计算简便的优点.     

椭圆裂纹张开位移权函数法

通过推得的承受椭圆对称载荷作用下的无限椭圆裂纹权函数，利用弹塑性裂力学的D－M模型，得到了权函数法计算其裂纹张开位移COD一般形式，并证明了其表达式的正确性，应用这种承受椭圆对称载荷无限大体椭圆裂纹D－M模型裂纹张开位移COD的一般形式，计算了满足计算条件的5种载荷情况椭圆裂纹的张开位移COD，这些结果以前在任何应力强度因子手册中从未被给出过，可备工程上选择应用，此方法具有计算简便的优点。     

高韧性材料Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹尖端张开位移矢量的研究

本文用16 MnR钢的带不同倾斜角中心裂纹的十字形试件研究了1∶2双轴载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的断裂行为。为了测定高韧性材料Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的扩展方向和裂纹尖端张开位移矢量((?))的启裂值,本文提出了适合于Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的多剖面法。所得结果表明,在高韧性材料中裂纹启裂时,CTOD的数值并不是材料的常数,但是,(?)的方向与扩展方向有较好的关联,且其张开型分量与裂纹倾斜角无关,为一与用标准Ⅰ型试件测得的断裂韧性值基本相同的常数。因此,(?)有希望成为高韧性材料Ⅰ-Ⅱ型裂纹的断裂判据。     

权函数和圆盘裂纹的张开位移

本文提出了用权函数法来推导承受轴对称载荷无限大体圆盘裂纹D-M模型之裂纹张开位移COD一般公式.应用它计算了四种载荷情况的COD,可供工程上应用.本文的方法具有计算简便的优点,     

中心裂纹板张开位移研究

首先对ＥＰＲＩ方法建立的裂纹中心板张开位移的工程解进行了实例计算。然后用有限元法对平板中心穿透裂纹张开位移计算得到的有限元解与其进行了比较,得出工程解偏于保守的结论。     

弹粘塑性Ⅰ型裂纹试样动力响应的有限元分析

本文计算了在平面应变条件下,承受突然施加的轴向拉伸荷载的中心裂纹试样的瞬态的应力场和位移场。我们用有限单元法解动力学基本方程,采用Perzyna粘塑性本构方程。     

弹塑性裂纹扩展的裂尖参数研究

在铝合金材料平面应力CT型试件裂纹的稳定扩展和动态塑性的低速裂纹扩展实验的基础上,利用有限元分析获得了弹塑性裂纹扩展尖端的裂尖参数,对高速冲击载荷作用下的裂尖响应作了数值模拟和探讨。通过3种不同载荷状态下的计算,在获得裂尖场分布的同时,发现三轴应力约束仅与试件几何和加载方式有关,并且三轴应力约束参数在裂尖前方相当长一段距离内保持恒值。通过与增量的积分参数T     

动载荷作用下的弹塑性微弯裂纹张开位移

主要研究了动载荷作用下的弹塑性弯曲延伸裂纹尖端的张开位移问题.综合考虑了动态作用应力、塑性区域边界上动态正应力与动态剪应力,利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了弯曲裂纹尖端的动态张开位移.比较了弯曲延伸裂纹与直线裂纹动态断裂特性的连续性与统一性.论证了弹塑性动态断裂特性与线弹性动态断裂特性的连续性与统一性.开拓了一个计算弯曲延伸裂纹动态张开位移的理论模型的崭新领域.     

2219铝合金搅拌摩擦焊接头裂纹尖端张开位移(CTOD)试验研究

采用裂纹尖端张开位移(crack tip opening displacement,CTOD)试验研究了2219铝合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)接头各区域的断裂性能,分析了搅拌摩擦焊接头组织结构对接头断裂性能的影响.研究结果表明,2219铝合金搅拌摩擦焊接头的断裂呈韧性,但接头各区域韧性分布呈现明显的不均匀性,焊核区断裂韧性最好,热机影响区和热影响区次之,但均高于母材的断裂韧性.     

Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ复合型裂纹开裂角的光弹性试验研究

通过带Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ复合型半圆形裂纹的三维光弹性模型的破坏性试验,测量了Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ复活复合型裂纹前沿不同位置处的开裂角,用应力强度因子Ｋ１、ＫⅠ、ＫⅡ的测量结果和最大周向应力理论,计算了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ复合型裂纹的开裂角,试验测得的结果具有较好的规律性,并且与计算结果较为接近。     

裂尖损伤对弹塑性断裂特征量的影响

依据Lemaitre损伤演化模型，建立了裂尖塑性区内损伤材料的损伤演化，并对金属材料裂纹尖端损伤以及弹塑性断裂有关特征量的影响进行了分析．     

复合型裂纹起裂准则的研究

本文以裂纹前缘弹塑性分界面上的体积应变能密度、等能量密度面上的三轴张力和塑性区尺寸为参数,提出了小范围屈服条件下的三个复合型表面裂纹起裂准则;推出了表面裂纹前缘任意点的起裂角(α_i,θ_i)和起裂载荷Q_i表达式;计算了LC4CS板材上表面裂纹倾斜角β分别为15°、30°、45°、60°、75°和90°时裂纹前缘定位角(?)分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°各点的起裂角(α_i、θ_i)和起裂载荷Q_i;绘制了θ_4-β、θ-(?)、a~(1/2)Q_4/WBK_(Ie)-β和a~(1/2)Q_4/WBK_(Ie)-(?)曲线。将三个准则所得的计算结果进行了讨论并与文献[1]中[G]max、[S]min和[σa]max三个准则计算值和实验值进行了比较,本文所提出的三个准则较[G]max、[S]min和[σ_θ]max准则更符合实际。     

裂尖区域应力状态的研究

论述了用现代光学测量方法之一的焦散线法，定量地确定裂尖区域的应力状态及其范围。将实验值与分析值相比较得出：应用焦散线法研究裂尖区域的应力状态是切实可行的，可为工程估算提供依据。     

裂尖损伤对弹塑性断裂特征量的影响

依据Lemaitre损伤演化模型,建立了裂尖塑性区内损伤材料的损伤演化,并对金属材料裂纹尖端损伤以及弹塑性断裂有关特征量的影响进行了分析.     

Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹开裂角的光弹性试验研究

通过带ⅠⅡⅢ复合型半圆形裂纹的三维光弹性模型的破坏性试验,测量了ⅠⅡⅢ复合型裂纹前沿不同位置处的开裂角.用应力强度因子KⅠ、KⅡ、KⅢ的测量结果和最大周向应力理论,计算了ⅠⅡⅢ复合型裂纹的开裂角.试验测得的结果具有较好的规律性,并且与计算结果较为接近.     

腐蚀疲劳裂纺扩展过程中裂尖阳极溶解的贡献

对7475－T761铝合金材料在3．5％NaCl水溶液中的变形与腐蚀电流关系进行了试验测试,结合裂尖局部应力应变的分析结果,对等幅循环载荷作用下,7475－T761铝合金－3．5％NaCl溶液体系腐蚀疲劳裂纹扩展过程中裂尖阳极溶解的贡献进行了计算分析。     

复合型裂纹扩展过程的温度场分析

针对实际工程结构中广泛存在的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,以有限元软件ANSYS为平台,采用能量释放率准则作为判定依据,模拟了复合型裂纹的扩展路径;将裂纹扩展过程中裂尖前面耗散的塑性功视为内热源,采用热-力耦合方法,分析了扩展过程中的裂尖温度场变化,讨论了预制裂纹角对裂尖起裂塑性区和起裂温度的影响.通过与红外热像仪记录的实验结果进行对比,发现有限元模拟结果与实验结果一致.