空腹重力坝的断裂力学研究

通过分析空腹重力坝坝踵应力的奇异性,提出采用断裂力学理论对空腹重力坝进行研究.用有限元法分析了空腹重力坝的腹孔面积、腹孔位置和腹孔形状对坝踵裂缝尖端应力强度因子的影响,得出了空腹重力坝的最优断面,对空腹重力坝的设计有重要的参考价值和指导意义     

基于FRANC2D的中央裂纹平板断裂力学分析

针对用于断裂力学分析的通用有限元程序和专业有限元程序进行了分析,介绍了FRANC2D程序的建模、断裂力学分析过程。以含有中央裂纹平板为研究对象,验证了FRANC2D用于计算KⅠ值的可行性;通过网格粗细模型结果比较发现,用FRANC2D分析时,网格大小对计算结果影响不大,采用较粗网格就能得到满意的结果。通过对应力强度因子KⅠ、J积分法、应变能释放率G值有限元和理论结果比较,FRANC2D计算精度满足工程需要。     

边界元法在断裂力学数值计算中的应用研究

给出一个适用于平面断裂力学分析的新边界积分方程,在此方程的基础上建立了边界元数值计算方法.对Griffith裂纹问题进行了编程计算,用裂尖位错密度与应力强度因子的关系计算出了该问题的应力强度因子.     

断裂力学逆问题及应力法剪切的几个问题

讨论了一个与应力法剪切有关的断裂力学逆问题，基于这个逆问题，分析了应力法剪切的裂纹扩展方向以及轴向间隙和裂纹扩展方向的关系；进而提出了规则剪断定律和应力法剪切的预加载荷方式。     

重力坝采用预应力技术的断裂力学研究

以断裂力学理论为基础,运用有限单元法对混凝土重力坝采用预应力技术进行了研究,揭示出预应力可有效抑制坝踵裂缝的扩展,大大地提高了重力坝的安全度;并且指出预应力的最优数值和位置,对于在重力坝上推广预应力技术有一定的参考价值.     

断裂力学在强度计算中的应用研究

根据断裂力学理论,任何承受疲劳载荷的构件实际上不可避免的存在裂纹或缺陷,从而产生脆性断裂.断裂力学建立了裂纹尺寸、应力或应变水平及材料断裂韧性三者间的定量关系.本文对线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学校验元件强度及有裂纹容器寿命的估算方法进行了研究.     

关于管道环向穿透裂纹的应力强度因子

由守恒积分给出的裂纹尖端近场以应力强度因子表示的积分值,并得用Ｊｋ积分概念及管道膜应力的初等分析,提出了计算裂纹管应力强度因子的一个方法。     

基于动态断裂力学的超声振动切削分析与仿真

为了解释超声振动切削所具有的切削力小等优点的产生原因,进行了超声振动切削的切削机理研究.文中采用动态断裂力学的方法,分析切削过程中由于引入振动所产生的冲击作用,引起了工件内部的动态应力强度因子的变化.利用理论分析与数值仿真相结合的方法,从力学的角度给出切削区产生断裂,从而形成切屑的机理.仿真结果说明了超声振动切削机理:由于振动加入所带来的动态效应使得切削区材料更易发生断裂,导致振动切削力下降.在上述分析基础上,给出了振动切削中正确选择振动参数的方法.     

二维准晶的一个断裂力学解

通过引入应力函数,把二维十次对称准晶平面应变问题的十八个弹性力学基本方程简化成一个高阶偏微分方程,并且求出了其在Ⅱ型Griffith裂纹情况下的混合边值问题的解,所有的应力分量和位移分量都用初等函数表示出来,并且由此得出了准晶中Ⅱ型Griffith裂纹问题的应力强度因子和能量释放率。     

断裂实验和数值分析的混合法

本文将光弹性断裂实验与最小二乘配点法相结合,求解全场应力及应力强度因子。光弹性实验给出了主应力差及应力边界条件;最小二乘配点法根据光测实验数据给出主应力和的半解析函数表达式,由半解析函数表达式首项系数直接确定应力强度因子,也能方便地求解全场应力分布。这种实验和数值分析的混合法具有数据采集简单、数据处理方便、宜在微机上实现等优点。本文的实例证明了这一点。     

断裂力学法研究多轴疲劳裂纹扩展的速度

若对裂尖附近的单轴应力场应用叠加原理,则可合成多轴裂尖应力场分布;由裂尖处材料微元体在合应力下的破坏应当服从第四强度理论,则导出多轴作用下的等效应力强度因子;借用Paris公式的形式,则导出了一个多轴疲劳裂纹扩展速度的等效公式;这个公式应当具有工程上的意义。     

含双裂纹正交各向异性板条的热弹性问题

采用积分变换和积分方程技术,对受任意分布热流作用的有限宽带共线双裂纹正交各向异性板进行了研究.相应的混合边值问题归结为带正弦核和余弦核的两类三节积分方程,进一步化为第一类 Cauchy 型 Fredholm 积分方程后采用有限 Hilbert 变换及Gauss-Chebyshev 积分公式求解,获得了裂纹面上的温度分布、热位移分布及裂尖热应力强度因子等结果,当板宽无限增大时,这些结果与已有的无限大板结果完全一致.     

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。     

局部加强裂纹板的断裂研究

采用复应力函数理论和离散化数值解法相结合的方法,求解了拉伸载荷下局部加强裂纹板的应力强度因子,对结构的止裂性能进行了分析.通过对加强复板与裂纹板之间的横向和纵向剪切应力的大小和分布进行分析计算,研究了加强复板对裂纹的止裂机理,沿复板方向分布的纵向剪切应力在结构止裂中起主要作用.     

功能梯度板条Ⅲ型裂纹问题研究

现存文献关于梯度材料断裂问题的研究大都是假设材料性质为坐标的指数函数或幂函数,而对其它函数形式较少采用.作者假设功能梯度材料剪切模量的倒数为坐标的线性函数,而泊松比为常量,研究功能梯度板条的反平面裂纹问题.利用Fourier积分变换技术和传递矩阵法将混合边值问题化为一对奇异积分方程,通过数值求解奇异积分方程获得板条裂纹在反平面载荷作用下的应力强度因子,并讨论了裂纹相对尺寸以及材料非均匀性对应力强度因子的影响.     

脆性材料在压缩载荷作用下的断裂破坏准则

目前多裂隙材料在压缩载荷作用下的力学行为问题已成为当前断裂力学及岩石力学等学科的重要课题.选取位于同一直线上的多裂隙体,考虑裂隙(纹)表面间的摩擦力并应用复变应力函数,推出了裂纹应力强度因子的解析表达式.当只有两个裂纹或一个裂纹存在时,给出了准确的应力强度因子解析解.最后依据共线双裂纹模型和单裂纹模型及传统的裂纹断裂准则,建立了脆性材料在压缩载荷作用下的断裂破毁准则.在一些特殊情况下, 这个准则可以简化,并且其简化后的准则具有应用价值,特别是当材料不含有宏观裂纹时,这个准则就和著名的库伦 - 摩尔准则相一致.     

考虑渗透力作用的危岩主控结构面断裂力学求解

危岩失稳的本质是主控结构面在荷载作用下产生的断裂扩展。从宏观力学角度来看,复合型危岩主控结构面受力机理可概括为压剪、拉剪两种形式。通过介绍主控结构面内渗透力的计算模型,应用线弹性断裂力学的最大周向应力准则,建立了在渗透力作用下两种受力形式的危岩主控结构面应力强度因子和断裂角的计算方法。以重庆万州首立山危岩为例计算结果表明,渗透力的存在使得应力强度因子明显增大,并分别就动、静水压力的影响作了分析。