动光弹断裂中确定应力强度因子的方法

在动态光弹断裂问题的研究中,实验与数值计算相结合的混合法(Hybrid Method)曾被多次用于求解动态应力强度因子。这是近几年来由于实验技术及计算机应用高度发展而产生的一种解决问题的新方法。本文就动态断裂中一个关键性问题——高速扩展中裂纹顶端应力场的渐近解,进行了介绍及分析,有些地方进行了推导。并证明了所采用的高斯—牛顿方法中的方程组有唯一解。从而展示了动光弹断裂中求解应力强度因子的理论基础。     

光弹贴片法加强效应的修正

本文探讨了光弹贴片法在平面应力及平面弯曲问题中加强效应的修正理论,并提出了平面应力与平面弯曲组合问题加强效应修正的三种方法,可供实际测定时使用     

冲击荷载作用下穿甲弹风帽的动应力试验研究

用动光弹实验方法研究了冲击荷载作用下穿甲弹风帽模型的应力波的传播过程，对其受冲击后的动应力状态进行了分析，用应力光学定律得到了模型内的动应力值。并根据应力波理论，推导出了风帽受冲击荷载作用时动应力的理论近似解，计算结果与实验结果非常一致。另外，这种方法还为改进风帽的结构设计提供了有益的建议。     

变弹模光弹模拟中的层面温度约束应力——Ⅰ.层面温度约束应力的实验研究

本文通过实验研究和理论分析探讨了变弹模光弹模拟中层面温度约束应力的产生机理及其发展过程,以及层面应力约束与应变约束的一致性,表明了层面两侧最终冻结下来的约束应力均为拉应力。这对进一步消除岩体结构工程的变弹模光弹模拟中层面温度约束效应带来的影响具有重要意义。     

变弹模光弹模拟中的层面温度约束应力——Ⅱ.层面温度约束应力的数值计算

本文在温度约束应力产生的内在机理基础上,利用有限元法对变弹模光弹模型中层面温度约束应力的发展过程进行了数值计算,计算结果与实验观测结果的一致性表明了数值方法对次生应力的可计算性,从而可实现在变弹模光弹模型应力分离的计算程序中直接对次生应力进行计算并加以消除.     

动态张开型裂纹扩展的动光弹分析

本文用动光弹方法分析了动态张开型试件在冲击载荷作用下的瞬态反应。从多火花动态光弹仪记录下来的16幅断裂过程的照片上,同时得到了各时刻的等差线图形和裂纹长度。从而得出了动态应力强度因子和裂纹扩展速度。在数据处理方面,使用了运动裂纹尖端近旁应力场解,改进了取数方法。作者还提出並实现了以圆孔代替初裂纹在小载荷下取得较高的速度的破纹的方法。测定了CR—39材料的动态应力强度因子与裂纹扩展速度之间的关系。     

光弹性求解混合型应力强度因子的研究

本文研究了用光弹性法测定应力强度因子(简称SIF)的实验技术,给出了在试件上制作裂纹的工艺,以偏置直裂纹三点弯曲试件为例,介绍了普通光弹、全息光弹以及三维光弹性测定SIF的过程和方法,研究了其中的一些问题。然后,对断裂力学测定SIF的光弹实验中的误差来源及规律进行了分析,得到了一些对于改进实验技术和计算方法都很有用的结果。     

变弹模光弹模型层面温度的约束应力

本文通过实验研究和理论分析探讨了变弹模光弹模型层面温度约束应力的产生机理及其发展过程,并且反复用实验验证了约束应力条纹图的稳定性即约束应力的不变性,从而提出了消除其影响的“单一模型法”,并给出了该方法条纹参数叠加形式的表达式,它对消除岩土工程变弹模光弹模拟中的约束应力影响、提高实验精度具有重要意义。     

变弹模光弹分析中界面点应力初值计算式及其应用

光弹实验应力分析是模拟研究地壳构造应力场的有效方法。本文在单一材料光弹应力分析剪应力差法计算模型应力公式的基础上,得出了不同材料的层状光弹模型界面点应力初值计算式,并介绍了这些公式在构造应力场光弹试验分析中的应用。这些计算式对于定性与定量分析地质力学光弹模型的应力分布,进而分析原型应力分布规律,评价其稳定性,具有一定的参考意义。     

动光弹等差条纹的分析与判读

介绍了动光弹的基本原理，并从理论上回答了动光弹应用中的一些问题，如应力光学定律的适用范围，惯性力可否忽略等。同时，在总结回顾动光弹等差条纹级次判读方法的基础上，提出了把应力波理论与等差条纹分析判读相结合的方法，不仅使条纹判读的概念更清晰，而且可提高条纹分析和级次判读的准确性。     

旋转园盘混合型裂纹的光弹性研究

用光弹冻结应力法及解析法对具有斜裂纹的旋转园盘混合型应力强度因子进行了研究。当使用光弹条纹计算SIF时,文中给出最佳测取数据区域,可以提高确定应力强度因子的精度。结果表明解析法计算值与光弹性实验值是很接近的。     

三向光弹冻结片法在工程中的应用

本文总结了用三向光弹冻结切片法解矩形顶帽短悬臂桥墩的应力分析.通过实验给出了桥墩的边界应力及内部应力,并绘出了相应的主应力迹线.为改进工程设计及布筋施工提供了根据.     

弹粘性半空间体的力学分析

本文采用流变理论中应力应变关系式代替弹性理论中的物理方程,建立了柱坐标系弹粘性力学分析的基本方程,为路面弹粘性力学分析提供了一种理论方法。按此方法,本文导出了垂直和水平圆形均布荷载下半空间弹粘性体的一般解。     

动光弹实验中的主应力分离方法

动态光弹性是研究应力波传播的一个有效工具,已广泛地应用于工程实际,在对动光弹实验资料进行分析时,如何得到应力场的定量结果,即对主应力进行分离,是需要解决的关键问题之一。综述了目前动光弹主应力分离的各种方法和研究现状,并提出了与弹性理论相结合的主应力分离法,不仅使主应力的分离得到简化,而且可提高分析结果的合理性。     

复合材料板断裂分析的光弹贴片法

对于复合材料中裂纹高速扩展问题的研究,本文提供了一个可行的实验方法。利用高速摄影机和光弹贴片法,可以得到不同时刻的应力光图。根据这些应力光图,可以得到复合材料板在断裂时的应力分布和裂纹扩展速度等资料。由这些资料就可以对复合材料的断裂理论进行更深的研究了。     

光弹材料条纹系数测定的实验方法研究

光弹性法在工业界和生物医学工程中得到了广泛应用，实验前都要测量材料的条纹值，为后续的应力-光学定律中用于求解主应力差值。为了测定光弹性材料条纹系数，利用数字光弹仪分别对梁试件、圆盘试件分别进行了实验测试，得到了暗场的光弹性条纹图，利用采集的条纹图和相应的理论公式进行了条纹值的计算。结果表明，利用圆盘试件所加载荷条纹级次多，所测结果较为精确，并且加载简单易于操作。     

具有过盈配合的光弹模型冻结过程的研究

本文用粘弹性理论分析了具有装配过盈的光弹模型应力冻结的过程,并进行了实验验证。说明了这种模型用来模拟过盈配合应力是可行的。本文力图使得对应力冻结的论述摆脱单纯的物理解释。本文同时也介绍了一些有关的实验方法。     

烟气轮机盘榫槽部位的实验应力分析

对大型光弹模型的浇铸工艺进行了研究，获得了理想的超大型光弹模型；研制了离心加载装置，解决了超大型光弹模型离心应务冻结问题；用三维光弹性冻结切片法，对烟气轮机轮盘槽部位在离心力场作用下的应力分析进行了分析；用电阻应变计测量法对该部位由温度场引起折应力进行了分析，叙述了温度场的建议和温度补偿方法。上述研究均得到满意的结果。     

回转撞击构件的动光弹实验研究

为使动光弹实验真实地反映回转撞击构件中的动态应力分布，文中建立了回转撞击构件的动光弹实验装置。该装置实现了在动光弹实验中用运动回转撞击试件来真实地模拟实际回转撞击构件中的应力分布情况。     

岩体工程中三维变弹模光弹性应力计算问题

根据光弹性实验原理,本文提出了岩体工程中变弹模光弹性实验的主要计算公式。同时还对变弹模三维光弹性应力计算问题进行了讨论。本文对于非均质岩体工程的变弹模光弹性实验计算有着一定的参考意义。