功能梯度材料平面I型裂纹尖端应力场分析

功能梯度材料是一种新型的非均匀材料,因为其材料常数是连续变化的,其力学基本方程和一般的弹性材料不同,断裂问题的求解也比一般弹性材料要复杂的多。结合弹性材料I型裂纹问题的求解,采用指数模型,研究了功能梯度材料平面I型裂纹尖端应力场,首先引入应力函数,将平面I型裂纹问题转化为四阶常系数偏微分方程,然后给出问题的精确解答,讨论了梯度系数和应力强度因子的关系。     

各向同性功能梯度材料反平面弹性断裂力学分析

研究了无限大平面各向同性功能梯度材料在反平面剪切荷载作用下裂纹问题。材料剪切模量假定为指数模型,通过采用积分变换和对偶积分方程方法,求得裂纹尖端应力强度因子。结果表明:裂纹尖端应力具有奇异性,材料模量梯度越大,应力强度因子越低。     

具周期裂纹半无限大功能梯度压电材料的热应力分析

讨论了无限长功能梯度压电板中双裂纹尖端热响应分析,用Fourier积分变换把混合边值问题转化为以裂纹面上位移为未知量的对偶积分方程,利用Schmidt方法对其求解,最后通过数值算例考察了温度变化及材料系数对应力强度因子的重要影响.     

指数型功能梯度材料平面问题应力场通解修正形式

以指数型功能梯度材料为模型,修正了文献[2]中某个公式的推导,并利用此结果改进了文献[2]中关于平面问题应力场通解的结果.     

指数型功能梯度材料平面问题应力场形式解的修正

以指数型功能梯度材料为模型,修正了文献[2]中某个公式的推导,并利用此结果修改了文献[2]中平面问题应力场形式解的结果.     

SH波在功能梯度压电带拼接半无限大压电材料中共线双裂纹处的散射问题

分析了SH波在功能梯度压电带拼接半无限大压电材料中共线双裂纹处的散射,基于功能梯度压电材料参数指数模型,在裂纹面电渗透性边界条件下,利用Fourier积分变换将问题转化成对偶积分方程,并利用Copson方法对问题进行了求解,最后通过数值算例表明了右裂纹尖端的动应力强度因子受波数和梯度参数的影响情况.     

SH波在功能梯度压电带中共线双裂纹处的散射

讨论了SH波在功能梯度压电带中共线双裂纹处的散射问题,假定裂纹面上边界条件是电渗透性的,通过建立数学模型并利用Copson方法对问题进行了求解,最后通过数值算例讨论了右裂纹尖端的动应力强度因子与材料梯度参数等因素的关系．     

弹性材料夹杂含裂纹梯度材料的接触问题

研究弹性材料夹杂含裂纹功能梯度材料的接触问题．利用Fourier积分变换,将问题转化为关于未知位错密度函数的奇异积分方程,再用配点法对奇异积分方程进行数值求解．获得了裂纹尖端标准应力强度因子．数值结果显示了标准应力强度因子与梯度材料非均匀参数、摩擦系数、裂纹长度以及裂纹距刚性压头中心水平距离的关系．     

SH波在正交各向异性功能梯度材料直裂纹处的散射

研究了正交各向异性功能梯度材料中直裂纹对SH波的散射问题,材料两个方向的剪切模量和密度假定为指数模型,通过积分变换-积分方程方法,建立数学模型,化为对偶积分方程,用Copson方法求解对偶积分方程,最后得到动应力强度因子,并且给出了数值算例,讨论了在SH波作用下,裂纹尖端的动应力强度因子与入射波的频率,入射角的关系．     

双材料Ⅱ型中心穿透界面裂纹奇异性研究

通过构造含有复奇异指数的新应力函数,利用复合材料断裂复变方法对正交异性双材料界面裂纹应力奇异性进行了研究.通过求解一类偏微分方程组的边值问题,推出了正交异性双材料界面裂纹尖端应力具有λ=-1/2的常数奇异性,λ=-1/2+ε的非常数奇异性,λ=-1/2+iε的常数振荡奇异性和λ=-1/2+c+iε的非常数振荡奇异性,并建立了四种奇异性下正交异性双材料Ⅱ型中心穿透界面裂纹尖端的应力强度因子的计算公式以及应力场和位移场的解析解.     

含裂纹梯度材料与均匀材料粘接接触问题

基于功能梯度材料和均匀弹性材料本构方程,探讨了含裂纹半无限大功能梯度材料与均匀弹性材料粘接的接触问题.通过借助Fourier变换技术,将所要研究的问题转换为关于未知位错密度函数的奇异积分方程,并把位错密度函数表示为Chebyshev多项式,最终将奇异积分方程转换为线性代数方程组进行配点数值求解.数值结果以图表的形式显示非均匀参数、裂纹几何性对裂纹尖端应力强度因子的影响.     

含竖直裂纹弹性材料与梯度材料粘接的接触问题

从功能梯度材料的弹性理论出发,首先推导出梯度材料在不同边界条件下的状态方程,进而使用Fourier变换技术将含裂纹弹性材料与梯度材料粘接的接触问题转化为边值问题,建立起该数学模型。构造带技巧性的积分变换方法将混合边值问题化为奇异积分方程,并利用Gauss—Chebyshev积分公式将奇异积分方程离散为计算机可实现的代数方程组,编制计算机程序并上机调试,得出数值模拟结果。     

孔洞对裂纹尖端应力强度因子影响的仿真分析

应力强度因子是疲劳裂纹扩展的表征参量.为了探究材料断裂失效时微孔洞对于材料内部裂纹扩展的影响,基于有限元软件ABAQUS对6061铝合金材料构建力学性能模型.分别从孔洞到裂纹尖端的距离、角度和孔洞的大小3个方面研究应力强度因子的影响变化,并通过MATLAB进行不同参数的合并拟合确认其数学关系式,从理论上验证软件仿真拟合...     

具裂纹的功能梯度压电压磁复合材料的SH波散射问题

讨论了具裂纹功能梯度压电压磁复合材料的SH波的散射问题,通过Fourier积分变换,把混合边值问题转化为对偶积分方程,并利用Copson方法将时偶积分方程转化为第二类Fredholm积分方程求解,得到了裂纹尖端的应力强度因子、电位移强度因子和磁通量强度因子,最后通过数值计算讨论了材料梯度参数,入射角等因素对标准动应力强度因子的影响．     

连续铸造技术制备梯度功能材料的研究进展

使用连续铸造技术,包括轧辊连续铸造技术、双结晶器连续铸造技术、反向凝固连续铸造技术、连铸连轧技术、电磁连续铸造技术、双流浇注连续铸造技术等来制备梯度功能材料具有大尺寸、性能优良、成本低廉等优点,目前已引起了国内外材料研究人员的广泛重视.     

梯度功能材料的研究与应用

综述了梯度功能材料(FGM)的研究现状,介绍了梯度功能材料的设计、制备、特性评价、使用情况,展望了梯度功能材料的发展前景与方向.     

具裂纹功能梯度压电带拼接半无限大功能梯度材料的SH波散射问题

讨论了具裂纹功能梯度压电带拼接半无限大功能梯度材料的SH波散射问题,在电渗透型边界条件情况下,将考虑的问题通过Fourier积分变换把混合边值问题的求解转化为对偶积分方程,然后利用Copson方法将得到的对偶积分方程转化为Fredholm积分方程再进行数值求解,得到了裂纹尖端的应力强度因子、电位移强度因子,最后讨论了材料梯度参数,波数和入射角等因素对标准动应力强度因子的影响.     

抽油杆杆体表面裂纹应力强度因子的研究

根据断裂力学中的应力强度因子来研究抽油杆杆体部位表面裂纹的变化,从而对抽油杆杆体部位表面裂纹缺陷进行定量评定;给出了用疲劳裂纹扩展法求应力强度因子,其优点是可以在非常接近真实裂纹构件的情况下,用实验分析方法来研究应力强度因子问题。