带轴向运动裂纹圆柱壳的应力场

本文利用Ｆｏｕｒｉｅｒ积分变换技术，研究了轴向匀速扩展圆柱壳的应力场求解问题，得到了裂纹尖端应力场的小参数解．结果表明，裂纹尖端应力场的强度与裂纹扩展速度有关，而应力场的角分布与裂纹扩展速度无关；且当裂纹扩展速度达到一定值时，运动裂纹出现分枝现象．     

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。     

无限长条功能梯度材料自由边界反平面裂纹动力学问题

利用功能梯度材料剪切模量的指数模型,对无限长条自由边界反平面Yoffe裂纹的动力学问题进行了研究.通过积分变换求得了应力场和位移场,将混合边界值问题简化为一组对偶积分方程,并利用Copson方法对动应力强度因子进行了求解.分析了裂纹运动速度、梯度参数及裂纹长度对裂纹尖端动应力强度因子的影响.数值计算表明,动应力强度因子随着裂纹运动速度和裂纹长度的增加而增大,随着梯度参数的增加而降低.     

裂纹与拉剪型线夹杂相互作用之研究

本文采用奇异积分方程方法,对无限大板内一个裂纹与一个拉剪型线夹杂之间的相互作用问题进行了研究。与前人的研究不同,本文考虑的夹杂不但具有拉伸刚度而且具有剪切刚度。一对位错和一对集中力的格林函数被分别用以形成裂纹和夹杂。首先将裂纹与夹杂相应的混合边值问题归结为求解带有标准柯西核的奇异积分方程组,进而运用 Gauss—Chebyshev 求积公式求解,获得了裂纹与夹杂尖端的应力强度因子的数值解。通过对夹杂尖端附近应力场的奇异性分析,给出了夹杂尖端应力强度因子的定义。对若干种裂纹夹杂几何情况和夹杂拉伸与剪切刚度做了数值计算,分别讨论了裂纹与夹杂几何参数对裂纹与夹杂相互作用的影响。     

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。     

垂直于双材料界面的Ⅰ型裂纹尖端理论研究

对正交各向异性双材料中含有一个与材料界面垂直的裂纹尖端应力场问题进行了理论研究.通过傅里叶积分变换给出了裂纹尖端问题的位移、应力场的形式解.引入辅助函数并利用相应的边界条件,将问题转化为含有Cauchy核的第一类奇异积分方程,并给出了求解的具体方法。     

Ⅰ型裂纹受突加荷载时裂尖应力场的非局部理论解

本文应用非局部场理论分析了工型裂纹在突加荷载作用时裂尖应力场的问题,利用Ｅｒｉｎｇｅｎ提出的简化场方程导出了该问题的对偶积分方程．并通过数值计算方法得到该问题的数值解,结果表明在裂纹尖端应力场是非奇异的。     

压电反平面裂纹问题中的电场梯度效应

用含有电场梯度效应的电弹性体理论分析了压电体中的反平面裂纹问题.利用Fourier积分变换方法,将相应的复合边值问题转化为对偶积分方程组.求解这些方程组,获得了裂纹尖端的强度因子和能量释放率.通过与没有考虑电场梯度效应的经典理论中的结果相比较,发现电场梯度效应对裂纹尖端的强度因子和能量释放率有非常重要的影响.     

Ⅲ型裂纹受突加荷载作用时裂尖应力场的非局部理论解

本文应用非局部场理论分析了Ⅲ型裂纹受实加荷载作用时裂尖应力场的问题,利用Ｅｒｉｎｇｅｎ提出的简化场方程导出了该问题的对偶积分方程,并通过数值计算方法得到该问题的数值解,结果表明在裂纹尖端应力场是非奇异的。     

弹塑性疲劳微弯裂纹CTOD及J积分问题

从理论上比较精确地研究了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域边界上的交变正应力和交变剪应力的分布状况.综合考虑了疲劳作用应力、塑性区域交变正应力和交变剪应力,利用二阶摄动方法,研究分析了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的范围.利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端张开位移的最大值及变化幅值.以弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的边界曲线为积分回路,求解了疲劳载荷作用下弹塑性弯曲延伸裂纹尖端J积分的最大值与变化幅值.为有效地预测及驾驭疲劳载荷作用下工程结构裂纹的弯曲扩展提供了理论依据.     

The non-local theory solution of a Griffith crack in functionally graded materials subjected to the harmonic anti-plane shear waves

In this paper, the dynamic stress field near crack tips in the functionally graded materials subjected to the harmonic anti-plane shear stress waves was investi- gated by means of the non-local theory. The traditional concepts of the non-local theory were extended to solve the fracture problem of functionally graded materials. To make the analysis tractable, it was assumed that the material properties vary exponentially with coordinate parallel to the crack. By use of the Fourier transform, the problem can be solved with the help of a pair of dual integral equations, in which the unknown variable was the displacement on the crack surfaces. To solve the dual integral equations, the displacement on the crack surfaces was expanded in a series of Jacobi polynomials. Unlike the classical elasticity solutions, it is found that no stress singularities are present at crack tips. The non-local elastic solutions yield a finite hoop stress at crack tips, thus allowing us to use the maximum stress as a fracture criterion. The magnitude of the finite dynamic stress field depends on the crack length, the parameter describing the functionally graded materials, the circular frequency of the incident waves and the lattice parameter of materials.     

Behavior of two parallel symmetry permeable cracks in functionally graded piezoelectric materials subjected to an anti-plane shear loading

The behavior of two parallel symmetry permeable cracks in functionally graded piezoelectric materials subjected to an anti-plane shear loading was investigated. To make the analysis tractable, it was assumed that the material properties varied exponentially with coordinate vertical to the crack. By using the Fourier transform, the problem could be solved with the help of two pairs of dual integral equations, in which the unknown variables were the jumps of the displacements across the crack surfaces. To solve the dual integral equations, the displacement on the crack surfaces was expanded in a series of Jacobi polynomials. The normalized stress and electrical displacement intensity factors were determined for different geometric and property parameters for permeable electric boundary conditions. Numerical examples were provided to show the effect of the geometry of the interacting cracks and the functionally graded material parameter upon the stress intensity factors of cracks.     

粘弹性层板中受突加载荷的裂纹问题

利用不同材料界面的连接条件，将问题中所有各量用单一未知函数表达，用积分变换方法将受突加载荷作用问题化为对偶积分方程，并用Ｃｏｐｓｏｎ方法［１］求得了不同粘弹性材料组成的层状结构中受突加载荷的裂纹动力学问题的一般解。裂纹表面受任意动载荷作用问题都可使用本方法求解。     

双材料非弹性主方向半无限界面裂纹断裂分析

研究了正交异性双材料非弹性主方向界面裂纹问题,利用坐标轴不平行于弹性主方向的转轴变换公式,结合复合材料断裂复变方法,在特征方程组的判别式都小于零时,得到了正交异性双材料非弹性主方向半无限界面裂纹尖端应力场的理论解。并给出双材料参数对界面裂纹尖端应力场的影响规律。     

一类复合缺陷对SH波散射及动应力强度因子

运用Ｇｒｅｅｎ函数法研究圆形弹性夹杂及其侧边径向裂纹,一种新复合型缺陷对ＳＨ波散射问题,求解侧边裂纹的散射和裂纹尖端场动应力强度因子。首先,给出在表面处含有半圆形弹性夹杂的弹性半空间的水平表面上任意一点,承受时间谐和的出平面线源荷载作用时的位移函数。其次,取该位移函数作Ｇｒｅｅｎ函数,推导出该问题的定解积分方程。最后,分析介质参数对面圆形弹性夹杂的动应力强度因子的影响。     

The dynamic behavior of two collinear cracks in magneto-electro-elastic composites under harmonic anti-plane shear waves

The dynamic behavior of two collinear cracks in magneto-electro-elastic composites under harmonic anti-plane shear waves is studied using the Schmidt method for the permeable crack surface conditions. By using the Fourier transform, the problem can be solved with a set of triple integral equations in which the unknown variable is the jump of the displacements across the crack surfaces. In solving the triple integral equations, the jump of the displacements across the crack surface is expanded in a series of Jacobi polynomials. It can be obtained that the stress field is independent of the electric field and the magnetic flux.