含曲线裂纹的各向异性板断裂问题

对各向异性板中抛物线裂纹的断裂问题进行了研究.根据各向异性板的有关理论,设出了应力函数的复变函数表达式.运用保角映射方法和待定系数法,通过构造恰当的保角映射函数,把带有抛物线几何形状裂纹的物理平面映射为带有单位圆的无限域.在该无限域上借助应力边界条件把复合材料断裂问题转化为一类求解方程边值问题,推导出了应力函数的表达式.得到了无穷远处受斜对称载荷时抛物线曲线裂纹尖端附近的应力强度因子、应力场和位移场的解析解.     

型材筋条裂纹的应力强度因子的工程计算

计算含裂纹筋条的应力强度因子。通过一定假设及工程简化,考虑型材上其余部分的弯曲刚度对含裂纹板条的作用,形成了改进的准三维模型,并编制出相应的有限元分析程序。在假设基础上建立了裂尖下位于拐点处的有限元模型。通过角材筋条的实例计算,获得了裂纹延伸并经过拐点的应力强度因子的连续曲线。本提提出的方法适合于更复杂的型材筋条的分析。     

局部高密度钢纤维混凝土静态断裂性能研究

对局部高密度钢纤维混凝土（简称DHPFPC）缺口试件在静荷载作用下的断裂过程进行了力学分析,分析中重点考虑纤维庆力对裂尖奇异性的影响和纤维应力在断裂截面上产生桥架作用对承载力的影响等,确定了考虑纤维闭合力的模型,根据对局部高度钢纤维混凝土断裂过程各阶段的非线性分析,编制了计算分析程序,通过计算获得的P－CMOD关系曲线与试验结果相吻合,确定有关参数,为定量计算PHPFRC缺口试件的裂尖有效庆力强度因子K奠定了基础。     

含裂纹板的应力强度因子分析

着重研究了含裂纹悬臂矩形板的应力强度因子的算法，利用《应力强度因子手册》中的曲线对现有的经验公式进行了修正，并与有限元结果对比。结果表明，修正后的公式对解决平板弯曲问题是可行的．     

整体机身结构纵向裂纹转折与止裂特性分析

对某试验型整体机身壁板纵向裂纹损伤容限试验件的止裂特性和裂纹转折现象进行了计算和分析。借助有限元软件ABAQU S,计算了不同蒙皮纵向裂纹长度下的应力强度因子KⅠ、KⅡ和T-应力等,在此数据基础上,应用线弹性断裂力学准则和线弹性断裂力学加塑性修正准则,计算了剩余强度特征曲线,对2种准则做了对比分析,对两跨裂纹时的止裂特性进行了分析。最后,应用裂纹转折的二阶线弹性理论,对两跨内纵向裂纹在扩展过程中的裂纹转折现象进行了计算和分析。     

绕丝筒体的附加断裂阻力

含轴向外表面裂纹的简体经预应力钢丝缠绕后,不仅由于简体环向应力的降低而使其承载能力提高,而且还由于处于裂纹上方的钢丝对裂纹的张开和外鼓趋势具有局部约束作用,使简体的起裂压和断裂压都大大提高。本文在一定简化条件下计算了这种局部约束作用对简体产生的断裂阻力,并进行了实验验证。计算结果与实验结果吻合较好。本文的分析结果,可供工程绕丝止裂设计参考。     

胶接补强的含裂纹平板断裂特性的研究

为了提高含裂纹构件的承载能力,减少灾难性破坏事故的发生,近年来Jones等用胶粘剂将纤维增强复合材料胶接在构件中的裂纹部位,对飞机结构进行了成功的止裂。由于问题的复杂性,这类局部补强结构的应力强度因子,至今仍无解析解。作者用金属补钉代替纤维增强复合材料,用电测法研究了中心穿透裂纹试样补强后的应变场。试验表明:局部区域用补钉胶接后,平板中的裂纹扩展仍具有原有穿透裂纹的性质。由此,作者提出了等效应力强度因子,并根据实测的应变值,计算了等效应力强度因子。结果指出胶接金属补钉后,裂纹尖端处的应力强度因子可大幅度地降低;其承载能力较补强前提高50～90％。     

承压筒体裂纹止裂抑爆的试验研究

介绍了具有表面环向裂纹的内压筒体实施外部加弧形贴板与钢丝缠绕止裂抑爆的试验研究，并对实验现象进行了分析。     

正交异性复合材料板界面裂纹尖端应力强度因子

研究了两种不同的正交异性复合材料板受对称载荷作用的界面裂纹问题.据弹性力学理论、断裂力学知识,给出了该问题的力学模型:一类偏微分方程边值问题.通过引入特殊的应力函数,采用复变函数方法和待定系数法求解了八阶齐次线性方程组,推出了两种相异正交异性复合材料板的双材料弹性常数的计算公式,得到了受对称载荷作用的界面裂纹尖端应力强度因子的计算公式,给出了一个工程应用算例.其结果在相关断裂分析的理论研究与实际应用中具有重要的参考价值.     

方孔分支裂纹的一种边界元分析

方孔分支裂纹是一个很复杂裂纹问题.本文利用笔者最近提出的边界元方法来研究内部压力作用下方孔分支裂纹问题.数值算例与文献报道的结果进行比较,发现这种数值方法无论对无限大板还是对有限大板中复杂裂纹的应力强度因子计算都非常有效.另外本文报道的方孔分支裂纹的应力强度因子数值结果可以揭示裂纹体几何对应力强度因子的影响.     

关于断裂力学基本问题的一个新解

利用新的方法研究了断裂力学的一个基本问题，即利用Ｓｃｈｍｉｄｔ方法重新求解了Ｌｏｗｅｎｇｒｕｂ研究的条状物体中的一个裂纹问题，这一解适用于任意厚度的条状物中的裂纹问题，从而拓展了Ｌｏｗｅｎｇｒｕｂ解的适应范围。     

保角映射方法在各向异性板断裂分析中的应用

采用各向异性体平面弹性理论中的复势方法,引用适当的保角变换,研究各向异性板中穿透性直线裂纹的平面弹性问题。借助应力边界条件推出应力函数的表达式,得到Ⅰ型裂纹尖端附近的应力强度因子、应力场及位移场的解析解.     

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。     

正交异性双材料反平面界面裂纹分析

研究了正交异性双材料反平面界面裂纹问题。采用复合材料断裂复变方法,构造了特殊应力函数,通过求解一类偏微分方程组边界问题,推导出界面裂纹尖端附近的应力场、位移场及应力强度因子的表达式,确定了裂纹尖端应力场的奇异性,结果现实裂尖附近应力具有r^-1/2的奇异性,但没有振荡性。     

重力坝坝踵界面裂缝的地震断裂分析

针对有限元方法计算异弹模界面裂缝程序繁琐的问题，利用特解边界元法，对重力坝坝踵区界面裂缝在地震作用下的应力强度因子变化规律进行了探讨，得出了应力强度因子KI,KⅡ，K0随弹模比的增加而减少，随裂缝长度的增加而增加，地震动水压力对重力坝裂缝影响较大。算例表明，特解边界元法是计算非均质裂缝动态断裂的有效方法。     

有限加筋板边界效应对应力强度因子的影响

分析了合裂纹损伤的有限加筋板边界效应对裂纹尖端应力强度因子的影响，得到裂纹尖端应力强度因子随结构尺寸及边界条件的变化规律。结果表明，随着有限加筋板高宽比和筋、板相对刚度的增大，结构应力强度因子的下降幅度逐渐增大。当裂纹尖端离筋条越近时，这种现象越明显。     

含裂纹各向异性复合材料板的断裂分析

在弯扭载荷作用下,研究线弹性各向异性纤维复合材料板裂纹尖端附近的应力场、位移场。利用复变函数方法,选取带参数的挠度函数作为控制方程的解,借助边界条件,确定未知参数,得到满足偏微分方程边值问题的解,从而推出裂纹尖端附近的应力和位移计算公式。所得到的公式在有关的断裂分析中有重要的参考作用。     

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。