界面裂纹问题中的权函数方法

本文将Ｐａｒｉｓ等确定均匀材料中裂纹尖端应力强度因子的权函数方法推广应用到界面裂纹问题，给出了界面裂纹尖端附近或无限大体半无限界面裂纹问题的权函数的显式表达式。利用此权函数表达式可以很简便地求解界面裂纹尖端附近一些外来作用引起的应力强度因子，比如任意分布力、相变应变、位错和热等。作为一个算例，本文计算了界面一侧一个刃型位错引起的应力强度因子。     

动态载荷下功能锑度复合材料的圆币形裂纹问题

研究了动态载荷下功能梯度材料中的圆币形断纹问题,假设材料为横观各向同性,并且含有多个垂直于厚度方向的裂纹,材料参数沿轴向（与裂纹面垂直的方向）为变化的,沿该方向将材料划分为许多单层,各单层材料参数为常数,利用Ｈａｎｋｅｌ变换法,在Ｌａｐｌａｃｅ哉内推导出了控制问题的对偶积分方程组,利用Ｌａｐｌａｃｅ数值反演,得出一裂纺尖端的动态应力经度因子和能量释放率,研究了含两个裂纹的功能锑度接头结构,分析了材     

含两个圆弧裂纹电致伸缩材料的平面问题

针对含有两个圆弧裂纹电致伸缩材料的平面问题,应用复变函数方法首先获得了在电场作用下复势函数的解析解和应力强度因子的精确解.不同于过去的工作,本文不但考虑了裂纹表面的Maxwell应力,同时也考虑了材料外表面的Maxwell应力,从而可讨论材料所处的环境对断裂的影响.然后,通过数值结果分析了裂纹尺寸、裂纹内介质的介电常数...     

求解混合型裂纹应力强度因子的围绕积分法

本文用复变函数理论推导出裂纹的辅助场，并用Ｂｅｔｔｉ功互等定理给出求解混合型裂纹应力强度因子的远场围绕积分法，此方法与积分路径的选择无关，用有限元法计算出远离裂纹尖端的位移场和应力场，就可通过计算绕裂端的围线积分，精确地给出混合型裂纹的应力强度因子Ｋ１和Ｋ１的数值解。     

集中载荷作用下各向异性平面内的椭圆孔或裂纹问题

应用复变函数Cauchy积分的方法,对含有椭圆孔或裂纹的各向异性平面,系统地导出了当其在面内受任意集中载荷作用时的复应力函数解或裂纹应力强度因子解析解,即基本解;并通过基本解的迭加,得到了在椭圆孔周或裂纹表面作用一般外载时的解,其特例证实了上述解的正确性。     

含对称型裂纹平板弯曲理论的实验研究

采用两种不同实验方法研究合裂纹平板表面高面位移,验证用级数形式表述平板裂纹尖端附近应力、位移场的理论结果。     

表面钝裂纹的计算模型及其边界元法模拟

研究了表面钝裂纹问题的边界元模拟方法。文中通过平面应变比拟，建立了三维钝型纹的计算模型和局部场结构；并由三维边界元程序计算了表面钝裂纹前沿附近的位移场和应力场；进而利用裂纹面前沿的“张开位移”推算应力强度因子的分布文中的钝裂纹模型的有效性和离散格式的收敛性进行了考核，应力强度因子计算针对含表面裂纹的平板进行。     

集中载荷下含偏心裂纹椭圆盘的应力强度因子计算

本文采用边界配置方法计算了受集中载荷作用时椭圆盘中偏心裂纹两端的应力强度因子,其中包括椭圆两半轴不同比值。不同裂纹长度和不同偏心程度的情况,在其特例椭圆盘中心裂纹情形,本文结果与Isida一致;在圆盘偏心裂纹情形,本文给出比Rooke等人更好的结果。     

三点弯曲试样动态冲击特性的有限元分析

本文使用动态有限元技术，对两种不同几何尺寸，两种不同材料的三点弯曲试样在三类七种不同冲击载荷作用下的动态响应进行了分析，求得了动态应力强度因子随时间的变化规律，并与准静态应力强度因子进行了比较，计算结果表明：半冲击载荷历史代入静态公式确定动态应力强度因子的做法是不正确的，要求得动态应力强度因子，必须对试样进行完全的动态分析，当材料的Ｅ／ρ值相同时，动态应力强度因子的响应曲线完全相同，而动态应力强度     

带凸缘弯曲梁应力集中区内表面裂纹应力强度因子的研究

用三维光弹性冻结应力实验技术与修正的多点超定法相结合研究了带凸缘弯曲梁应力集中区内表面裂纹的应力强度因子。分析了不同过渡圆弧的应力集中对两种表面裂纹(半圆形表面裂纹与前缘直线表面裂纹)的影响。用实验方法得到了应力强度因子放大系数的数值.结果表明,应力集中对浅裂纹的影响是更大的,是不可忽视的,但放大系数随表面裂纹的几何形状变化很小。这些对管节点的断裂力学评估提供了有价值的实验依据.     

圆形界面裂纹反平面问题的基本奇异解

本文研究反平面集中力作用下,不同弹性材料的圆形界面上有多条裂纹的问题。运用复变函数的解析延拓技术与奇性主部分析方法,首次获得该问题的一般解答,求出了几种典型情况的封闭解;算出了应力强度因子,并由此导出一系列特殊结果,其中几个与已有文献完全吻合。     

任意多孔多裂纹有限大板的应力强度因子分析

采用各向异性体平面弹性理论中的复势方法,以Faber级数为工具,应用保角映射技术和最小二乘边界配点法,导出内边界条件精确满足,外边界条件近似满足的含多椭圆孔及裂纹群有限大板在任意载荷作用下的应力场、位移场的级数解,建立了任意多椭圆孔及裂纹群有限大板应力强度因子的有效分析方法,讨论了各参数对裂尖应力强度因子及孔边应力集中的影响．数值结果表明,该方法具有计算精度高、收敛速度快、方便快捷等优点,有利于全面系统地研究各参数对结构断裂性能的影响．     

DYNAMIC BEHAVIOR OF SEVERAL CRACKS IN FUNCTIONALLY GRADED STRIP SUBJECTED TO ANTI-PLANE TIME-HARMONIC CONCENTRATED LOADS

This paper contains a theoretical formulations and solutions of multiple cracks sub- jected to an anti-plane time-harmonic point load in a functionally graded strip. The distributed dislocation technique is used to construct integral equations for a functionally graded material strip weakened by several cracks under anti-plane time-harmonic load. These equations are of Cauchy singular type at the location of dislocation, which are solved numerically to obtain the dislocation density on the faces of the cracks. The dislocation densities are employed to evaluate the stress intensity factor and strain energy density factors （SEDFs） for multiple cracks with differ- ent configurations. Numerical calculations are presented to show the effects of material properties and the crack configuration on the dynamic stress intensity factors and SEDFs of the functionally graded strip with multiple curved cracks.     

STUDY ON DYNAMIC STRESS INTENSITY FACTORS OF DISK WITH A RADIAL EDGE CRACK SUBJECTED TO EXTERNAL IMPULSIVE PRESSURE

A dynamic weight function method is presented for dynamic stress intensity factors of circular disk with a radial edge crack under external impulsive pressure. The dynamic stresses in a circular disk are solved under abrupt step external pressure using the eigenfunction method. The solution consists of a quasi-static solution satisfying inhomogeneous boundary conditions and a dynamic solution satisfying homogeneous boundary conditions. By making use of Fourier-Bessel series expansion, the history and distribution of dynamic stresses in the circular disk are derived. Furthermore, the equation for stress intensity factors under uniform pressure is used as the reference case, the weight function equation for the circular disk containing an edge crack is worked out, and the dynamic stress intensity factor equation for the circular disk containing a radial edge crack can be given. The results indicate that the stress intensity factors under sudden step external pressure vary periodically with time, and the ratio of the maximum value of dynamic stress intensity factors to the corresponding static value is about 2.0.     

任意多椭圆孔多裂纹无限大板的应力强度因子与M积分

基于弹性力学中平面问题的复势方法,应用保角映射技术,以Faber级数为工具,导出含任意多椭圆孔及裂纹群无限大板在任意载荷作用下其应力场和位移场的级数解,并在此基础上计算了任意多裂纹板的应力强度因子和M积分,数值结果表明,该方法具有计算精度高、收敛速度快、方便快捷等解析法特有的优点.通过算例分析了不同裂纹倾角时M积分值随载荷方向的变化关系,并讨论了裂纹长度、裂纹间距及裂纹倾角等参数对应力强度因子的影响规律,获得了一些重要结论.     

ANALYTICAL SOLUTIONS FOR THE LAYERED GEO-MATERIALS SUBJECTED TO AN ARBITRARY POINT LOAD IN THE CARTESIAN COORDINATE

This paper presents analytical solutions for the stress and displacement field in elastic layered geo-materials induced by an arbitrary point load in the Cartesian coordinate system. The point load solutions can be obtained by referring to the integral transform and the transfer matrix technique. However, former solutions usually exist in the cylindrical coordinate system subjected to axisymmetric loading. Based on the proposed solutions in the Cartesian coordinate, it is very easy to solve asymmetric problems and consider the condition with internal loads in multi-layered geo-materials. Moreover, point load solutions can be used to construct solutions for analytical examination of elastic problems and incorporated into numerical schemes such as boundary element methods. The results discussed in this paper indicate that there is no problem in the evaluation of the point load solutions with high accuracy and efficiency, and that the material non-homogeneity has a significant effect on the elastic field due to adjacent loading.     

周期张开型平行裂纹问题研究

研究无限介质中周期平行裂纹问题,利用复应力函数在集中载荷作用点和裂纹尖端 的奇异性分析及双曲函数的周期性质,求得了问题在远场作用均匀载荷时裂纹尖端应力强度 因子的精确闭合形式解,并与已有的数值结果进行了比较. 其结果对于研究多裂纹的干 涉作用以及结构和材料的强度设计具有重要的实用价值.     

一弹性层覆盖于半无限弹性介质对表面点冲击载荷的瞬态响应

利用广义射线理论,研究了一弹性层覆盖于半无限弹性介质表面受法向动集中荷载作用情形表面处的位移响应.给出了一种计算瞬态响应的有效方法,首先根据反射次数的不同将射线自动分组,然后将同一组中具有相同积分路径的积分式自动合并并一次性完成积分.运用该技术,计算量大大减少,使得广义射线法应用于较长时间响应计算的工作得到推进.数值结果中给出了两种情形位移响应的特点,一种情形是弹性层比半空间层硬,另一种情形是弹性层比半空间层软.     

AN INVESTIGATION ON TWO CRACKS PERPEN DICULAR TO THE INTERFACES IN A PIEZOE LECTRIC LAYER BONDED TO TWO HALF SPACES BY THE SCHMIDT METHOD

The behavior of two collinear anti-plane shear cracks in a piezoelectric layer bonded to two half spaces is investigated by the Schmidt method. The cracks are vertically to the imerfaces of the piezoelectric layer. By using the Fourier transform, the problem can be solved with two pairs of triple integral equations. These equations are solved using the Schmidt method. This process is quite different from that adopted previously. Numerical examples are provided to show the effect of the geometry of the interacting cracks and the piezoelectric constants of the material upon the stress intensity factor of the cracks.     

各向异性板应力强度因子的分区广义变分解法

本文以单边边缘裂纹二维应力场与位移场的级数展开式为基础,以分区广义变分原理求解含双边非对称边缘裂纹板的应力强度因子。首先建立精确满足各向异性板基本微分方程和裂纹表面边界条件的应力场和位移场的本征展开式,然后用分区广义变分原理满足其余边界条件与交界连续条件并由此确定应力强度因子。在变分方程中只有沿板边界的线积分。计算程序简单,输入数据很少,结果收敛迅速并与已有结果完全吻合,同时计算节省机时与人力。本文还给出了有关的全新计算曲线。