三维反轴对称裂纹问题的SQCE列式及计算

首次提出和推导了计算三维反轴对称裂纹体裂纹前缘应力、应变、位移场和应力强度因子（ＳＩＦ）的奇异准协调单元（ＳＱＣＥ）列式。对各种比例反轴对称的应力强度因子、尺寸影响系数进行了大量计算，其误差小于１％。     

含裂纹三维轴对称零部件的SQCE列式与计算

首次提出了计算一般轴对称裂纹问题的裂纹前缘应力、应变、位移场和应力强度因子（ＳＩＦ）的ＳＱＣＥ有限元列式．并对典型算例进行了大量的计算和比较。提供了解决工程中各种含轴对称裂纹的轴类零部件的强度计算的新理论和方法。     

斜裂纹应力强度因子的有限元计算及分析

介绍和讨论了斜裂纹应力强度因子的有限元分析方法，分别计算了单轴、双轴压缩下有限大板中存在的中心贯穿斜裂纹的应力强度因子．通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较，表明用有限元法计算应力强度因子具有相当高的精度．同时，通过对不同倾角的裂纹尖端应力强度因子的计算，分析得到了裂纹倾角对应力强度因子的影响，为斜裂纹在复杂载荷作用下的断裂判据的计算提供了有效的方法。     

42CrMo钢CT试件应力强度因子的计算方法研究

以风电变桨轴承用42CrMo钢为研究对象，利用Abaqus并采用退化的奇异单元建立了初始裂纹三维有限元CT试件模型，同时进行了裂纹前缘的应力强度因子数值计算。在远离裂纹前缘部分采用六面体网格划分。采用围线积分的方法提取裂纹前缘应力强度因子分布情况，并将数值计算结果与理论计算结果进行对比分析，得到了裂纹前缘应力强度因子分布规律以及在不同载荷和裂纹长度的条件下裂纹前缘应力强度因子的变化规律。     

压力容器接管角裂纹K_1计算方法研究

综述了压力容器接管角裂纹应力强度因子ＫＩ的计算方法，从理论上说明了平板通孔角裂纹模拟接管角裂纹的合理性，提出了角裂纹应力强度因子ＫＩ的工程计算方法及模型实验方法。     

横观各向同性体圆盘裂纹的权函数和应力强度因子

本文推导了工程问题中具有重要意义的承受轴对称载荷的无限大横观各向同性体圆盘裂纹的权函数,并应用它计算了六种载荷情况的应力强度因子.本文提出的方法是非常简便的.     

圆盘裂纹的权函数和应力强度因子

本文推导了工程问题中具有重要意义的承受轴对称载荷的无限大体圆盘裂纹的权函数.应用它计算了应力强度因子K_I,并与文献[1]、[2]的公式进行了比较,完全吻合.本文具有计算简便的优点,便于工程技术人员理解和掌握.     

含MSD结构应力强度因子半解析数值算法研究

对典型多源损伤(Multiple Sites Damages ,MSD)构型——有限宽板共线孔边随机多裂纹——应力强度因子计算进行了半解析数值算法的细节构造。对参考载荷作用形式下共线孔边单裂纹的组合法应力强度因子系数进行了拟合，使用有限元应力计算格式下的单裂纹权函数，配合交替迭代法，对复杂加载情况下多裂纹应力强度因子进行计算。通过算例验证算法的正确性及可靠性。     

塑性区阻止效应对三维裂纹应力强度因子的影响研究

在应用片条合成法计算三维裂纹尖端应力强度因子基础上，推导了在小范围屈服情况下考虑塑性区影响时三维裂纹尖端应力强度因子的求解公式，讨论了塑性区大小对裂尖应力强度因子的影响，其中重点考虑了塑性区对裂纹发展的阻止效应。通过对结果进行分析和讨论，给出可供工程应用参考的依据。计算结果表明，在考虑了塑性区对裂纹发展的阻止效应后，大多数情况下塑性区修正使应力强度因子比未考虑塑性区修正的应力强度因子要小7％～30％。     

斜裂纹应力强度因子的有限元计算及分析

介绍和讨论了斜裂纹应力强度因子的有限元分析方法,分别计算了单轴、双轴压缩下有限大板中存在的中心贯穿斜裂纹的应力强度因子.通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较,表明用有限元法计算应力强度因子具有相当高的精度.同时,通过对不同倾角的裂纹尖端应力强度因子的计算,分析得到了裂纹倾角对应力强度因子的影响,为斜裂纹在复杂载荷作用下的断裂判据的计算提供了有效的方法.     

有限平板共线裂纹断裂过程的数值模拟和实验研究

采用有限元数值模拟和光弹实验方法分析了各向同性材料共线多裂纹应力场及其强度参量.建立了有限弹性平板内三条共线裂纹计算模型,应用ABAQUS软件的VCCT方法分析计算各向同性材料共线裂纹的裂纹尖端的应力场、应变场分布规律及应力强度因子.并通过光弹实验实测了6061铝板共线裂纹试件的裂纹尖端的应力强度因子.研究结果表明,实验和数值模拟所得的应力云图相似,应力强度因子值基本一致,验证了提出的应力强度因子计算模型的有效性.     

立方准晶材料的裂纹问题

本文通过引入位移函数使得立方准晶的轴对称弹性问题化为求解－高阶偏微分方程。作为轴对称问题的例子,得到了立方准晶含有圆盘状裂纹时其弹性场的分析解,并由此确定了应力强度因子和能量释放率。     

多维应力状态下裂纹扩展规律研究

通过对具有预裂纹的圆柱形带缺口试件的高温低周疲劳试验，并借助于带有非硬化区的双曲面模型程序，进行了轴对称问题的循环应力、应变计算。研究表明三维应力状态下，裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ可用当量Ｊ积分范围ΔＪｅｑ及当量应变能密度ΔＷｅｑ进行表征。     

空间薄壁筋条加筋板应力强度因子的解析—有限元混合法

在铆钉力法的基础上提出了薄壁筋条和蒙皮均含裂纹时计算加筋板应力强度因子的解析－有限元混合法。对含裂纹和不含裂纹空间薄壁筋条，分别建立了棱线横向位移不连续平板模型和修正的二力杆模型。分析和计算发现，空间薄壁筋条和蒙皮均含裂纹时，加筋板应力强度因子的变化出现了一些新的规律。     

立方准晶材料的裂纹问题

本文通过引入位移函数使得立方准晶的轴对称弹性问题化为求解一高阶偏微分方程。作为轴对称问题的例子,得到了立方准晶含有圆盘状裂纹时其弹性场的分析解,并由此确定了应力强度因子和能量释放率。     

基于应力梯度的Ⅰ型中心裂纹应力强度因子修正方法分析

基于无限大板Ⅰ型中心裂纹尖端附近非均匀应力分布规律，提出一种考虑应力梯度影响的应力强度因子计算方法。首先，利用校正的Westergaard应力函数求解单向拉伸Ⅰ型裂纹尖端附近应力场，分析其对裂纹扩展的作用，采用应力与距离分离形式，更加凸显因距离r值的大小而引起应力发生变化的本质原因；其次，提出应力系数函数用以表征应力场的变化，考虑当相对应力系数梯度函数值变化1%时，应力梯度变化对裂纹的扩展无影响，并定义为特征距离r_eff,以此范围内平均应力去修正应力强度因子K;最后，以20Cr钢为研究对象验证本文方法的正确性和可行性，结果表明：本文计算方法得到的应力强度因子为经典断裂学方法的1.22倍，主要原因是考虑了应力梯度的影响，裂纹尖端附近实际承受的应力增大，应力强度因子增大。     

横观各向同性体中Ⅰ型埋藏圆片裂纹的应力解法

本文利用对于横观各向同性体轴对称变形时应力函数解法的基本方程,并应用Hankel积分变换,求解了位于横观各向同性平面内的埋藏圆片裂纹在垂直于裂纹面远处均匀拉应力作用下的应力场和位移场,获得了与各向同性材料相同的应力强度因子,不同于各向同性材料的应力场和应变能释放率裂。     

三维应力状态下高温低周疲劳寿命评价

通过对具有预裂纹的圆柱形带缺口试件的高温低周疲劳试验，并借助于带有非硬化区的双曲面模型程序，进行了轴对称问题的循环应力、应变计算．探讨了裂纹扩展寿命用当量应交范围表征的可能性．研究表明，三维应力状态下裂纹扩展期的寿命可以采用当量形式的Ｍａｎｓｏｎ一Ｃｏｆｆｉｎ公式进行表征．     

裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析

通过在裂纹前缘附近采用退化的奇异单元,远离裂纹部分则采用常规单元的方式,建立了带穿透性裂纹板的有限元模型。分析了1/4节点位移法、位移外推法、虚拟裂纹闭合法3种方法计算裂纹尖端应力强度因子的特点。根据有限元后处理结果,分别采用以上3种方法计算了裂纹尖端的应力强度因子,结果显示3种方法计算结果一致性较好。研究了载荷、裂纹长度、构件几何参数对裂纹尖端应力强度因子的影响。3种方法的比较分析,对裂纹尖端应力强度因子的计算方法选择具有指导意义。     

双向受载双向铆接加筋裂纹板的应力强度因子

铆钉力法（解析法）通常被用于求解单向受载单向铆接加筋裂纹板的应力强度因子计算［１－２］．本文将铆钉力法推广应用于双向受载双向铆接加筋的裂纹板．铆钉分刚性和柔性两种情况．针对实际结构参数范围，进行了系统的计算，得出了一系列工程实际有用的正则化应力强度因子曲线．通过一些典型载荷和结构情况的计算和分析，探讨了双向受载双向加历裂纹权应力强度因子计算中，考虑横向筋条，横向载荷和铆钉柔度影响的必要性．