梯度功能材料的断裂准则

基于断裂力学的能量释放率理论，研究了平面应变条件下梯度功能材料的Ⅰ，Ⅱ型复合裂纹问题．讨论了裂纹尖端附近的应力场和应力强度因子，建立了具有一般性的梯度功能材料的断裂准则即能量释放率判据．     

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.     

正交各向异性板复合型裂纹能量释放率分析法

将Palan iswamy能量释放率准则推广到各向异性材料,即认为裂纹沿着最大能量释放率的方向扩展.通过计算支裂纹尖端的应力强度因子得到主裂纹尖端的能量释放率,分析了正交各向异性板I-II复合型裂纹的断裂方向角与KⅠ/KⅡ之间的关系.计算结果表明:随着KⅠ/KⅡ增大,断裂方向角θ减小.当K/K大于7时,θ小于3°,基本上沿裂纹面扩展;当θ等于15°时,KⅠ/KⅡ等于0.894 9,KⅡ的影响已经超过KⅠ的影响;当θ大于35°时,KⅠ/KⅡ,这时基本上为Ⅱ型裂纹.     

复合材料层合板界面裂纹能量释放率解析方法研究

为了研究界面裂纹在复合材料中是否扩展,使用Timoshenko梁理论和局部广义力得到了三点弯曲模型中裂纹两端的解析能量释放率。研究结果和有限元结果进行对比验证,发现解析解和有限元结果相吻合。结果表明:裂纹在载荷点一侧时,左端和右端的能量释放率相等;当穿过载荷点以后,裂纹左端的能量释放率继续上升后逐渐下降,裂纹右端的能量释放率则下降后上升;当裂纹关于载荷点对称时,两端能量释放率相等。     

异种金属材料扩散焊界面断裂分析

本文探讨了将能量理论应用于异种金属材料扩展焊接头界面断裂韧性测试的可行性,并应用以悬梁试件测试了（Ａ３＋Ｃｕ,Ａ３＋ＬＹ１２）几种材料组合扩散焊接头界面的临界裂纹能量释放率,结果表明,异种金属材料扩散焊接头界面裂纹能量释放率与材料的弹性模量及板厚的 关,通过生能和 尺寸的合理匹配,可以优化界面抗断裂性能。     

热载荷作用下含裂纹功能梯度板的有限元分析

为深入理解功能梯度材料的热断裂行为,研究了热载荷作用下任意热机械属性功能梯度材料板的裂纹尖端特性.利用解析方法推导了不含裂纹功能梯度板的温度场和热应力场,根据叠加法,把热应力场转化为裂纹表面载荷,采用基于非均匀单元的有限元方法计算分析了稳态热载荷下功能梯度板的裂纹尖端特性,并针对不同材料热机械属性分布形式,考察了热应力...     

功能梯度材料板Ⅱ型裂纹的断裂力学研究

对含Ⅱ型裂纹正交异性功能梯度材料的应力场和位移场进行理论分析,并首次推导出正交异性功能梯度材料的裂纹尖端应力场、位移场和梯度应力强度因子的理论计算公式.本研究成果对功能梯度材料的断裂分析有重要的工程使用价值和理论价值.     

Ⅰ型类中央双裂纹椭圆形截面管环向裂纹应力强度因子

应力强度因子是断裂力学中一个重要的参量。基于虚功原理和材料力学基本理论,利用裂纹张开能量释放率建立了拉伸作用下双裂纹椭圆形截面管环向裂纹应力强度因子的确定方法,给出了椭圆形截面管裂纹张开能量释放率的G*-积分表征,得出了截面管环向裂纹应力强度因子的具体表达式。同时也确定了G*-积分与载荷、物体几何尺寸以及材料机械性能参数之间的关系。通过将其结果与有限元分析所得结果的比较,表明该方法是可靠和方便的。     

任意梯度分布功能梯度板条平面裂纹分析

提出一种可以分析任意梯度功能梯度材料的分层模型,并采用该模型研究功能梯度板条平面裂纹问题.采用Fourier变换和传递矩阵法将该混合边值问题化为奇异积分方程组,通过数值求解获得应力强度因子.考察了分层模型的有效性,还讨论了材料梯度变化形式、结构几何尺寸和材料梯度参数对裂纹应力强度因子的影响,发现结构几何尺寸、材料梯度变化形式、以及材料梯度参数均对应力强度因子有显著影响.     

二维十次对称压电准晶含Griffith裂纹的平面问题

利用Stroh公式结合半逆解法,得到裂纹尖端附近的场解和场强度因子解,并利用权函数方法求解裂纹尖端的能量释放率.结合算例,探讨不同集中载荷作用下场强度因子和能量释放率的变化规律,并分析无限远处均匀载荷作用时裂尖附近的应力和位移,与椭圆孔以及相应的退化结果对比验证.结果表明,在裂尖附近作用集中载荷,对力强度因子以及电位移强度因子有显著影响,能量释放率是电场、声子场、相位子场、声子场-相位子场耦合效应以及电场-声子场耦合效应共同作用的结果,且应力强度因子、电位移强度因子和能量释放率共同表征了裂纹扩展过程中的应力集中以及扩展的大致方向.     

压裂压后裂缝闭合模型及其应用

综合运用流体力学和岩石力学的相关理论以及物质平衡原理,建立压裂压后裂缝闭合模型.通过模型求解分析裂缝闭合过程中井口压力的变化规律,给出裂缝闭合时间和支撑剂沉降距离的计算方法.实例分析和应用表明,低渗透储层人工裂缝自然闭合时间过长,支撑剂沉降距离较大,导致压裂液对地层和裂缝的污染严重,最终影响压裂效果,因此,压裂压后合理选择液体返排时机非常重要.     

扩展裂纹的动态COD

利用文献「１」给出的扩展裂纹与路径地匀的Ｊ积分,该积分适用于以任意可变速率扩展的裂纹动力学问题,并推导了Ｊ积分与动态ＣＯＤ及动应力强度因子Ｋ（ｔ）之间的关系,利用Ｊ积分有可能建立适用于裂纹扩展全过程,起裂、失稳扩展及止裂阶段的断裂准则。     

微型可调式长骨骨折外固定器

介绍了一种新型常规骨折外固定器，具有体积小，重量轻，操作方便，复位准确，安全可靠等优点，是目前较为理想的一种多功能外固定器，文中对其结构，性能及主要特点进行了分析。     

类裂纹缺口断裂准则综述

阐述了缺口断裂力学应力强度因子、COD和J积分概念的三类宏观力学模型和失效评定图方法,介绍了各种模型的基本假定、分析方法、以及最后提出的断裂准则适用的范围。此外,还概述了作者本人的进一步研究。     

电成像测井资料裂缝识别技术及其应用

利用裂缝图像的颜色（或灰度）和产状特征,结合岩芯标定和常规测井资料,可以有效地识别裂缝,定量判断出裂缝位置、发育程度及裂缝性质,进而定量求取裂缝参数,为探索充填缝的纵横向变化规律奠定基础。     

岩石、混凝土类材料复合裂纹断裂准则的探讨

本文对岩石与混凝土类脆性材料的强度和断裂机理进行了简要分析。在最大分离位移(MAXSD)屈服准则的基础上,建立了三维复合型裂纹的断裂准则。并与混凝土材料的三维复合裂纹和Ⅰ、Ⅱ型复合裂纹的断裂试验结果进行了比较。     

Effect of Fracture Criteria on Taylor Impact Fracture

Taylor impact test on aluminum alloy 7A04-T6 presented in a previous study has been numerically evaluated using the finite element code ABAQUS/Explicit in this paper. The influence of fracture criterion in numerical simulations of the deformation and fracture behavior of Taylor rod has been studied. The following fracture criterions, included a modified version of Johnson-Cook, the Cockcroft-Latham(C-L), the constant fracture strain, the maximum shear stress and the maximum principle stress fracture models, have been used in this paper. Model constants for each criterion are calibrated from material tests. The modified version of Johnson-Cook fracture criterion with the stress triaxiality cut-off idea used can give good prediction to the Taylor impact fracture behavior. However, the C-L fracture criterion with only a constant required for calibrating by a simple test is found to give reasonable predictions. Unfortunately, the other three criteria are not able to repeat the experimentally obtained fracture behavior. The result indicates that the stress triaxiality cut-off idea is necessary to predict the Taylor impact fracture.     

有效应力作用下单裂隙渗透规律的实验研究

通过对单裂隙试件进行的渗透性实验，提出了考虑岩石物性参数的渗透系数表达式，并根据实验结果建立了在有效应力作用下裂隙闭合量Δｂ与渗透系数ｋｆ和有效应力σｃ的关系式。这对深入研究裂隙渗流，简化有限元计算，解决工程实际问题具有一定的指导意义。     

弹性断裂有限元法的现状与进展

本文围绕弹性断裂问题裂纹尖端应力奇异性的处理方法,讨论有限元法在弹性断裂力学中应用的现状、进展及存在的问题,并介绍了我们最近的研究成果,有助于从事断裂研究和应用的学者及工程技术人员进行深入研究和合理地选择各种方法。     

空洞形核与16MnR钢中的Ⅰ—Ⅱ复合型断裂角

本文提出用与材料细观断裂过程有关的力学参量在裂尖区的数值分布的峰脊线确定复合型断裂方向,并对16MnR钢的四点弯曲试件进行了弹塑性有限元分析和实验研究。结果表明,Ⅰ-Ⅱ复合型断裂存在两种机理:当Ⅰ-Ⅱ重型载荷比M/Q大于一临界值时,断裂为韧窝型,复合型断裂角由MnS大粒子处的早期空洞形核决定,并与加载初期的σ(?)/(?)峰脊线一致:当M/Q小于此临界值时,断裂是剪切型的,并沿着裂纹前方最大主剪应力方向。引起断裂机理变化的原因是决定MnS粒子形核空洞的参量σ(?)随着(?)下降而减少。