含异型双夹杂三点弯曲梁动态断裂行为的实验研究（英文）

利用数字式高速摄影与透射式动态焦散线光学技术相结合的方法,对含异型双夹杂三点弯曲梁在冲击载荷作用下的动态断裂力学行为进行了研究.实验研究结果表明:裂纹扩展过程中,裂纹扩展速度v经历了波动性增大再减小的过程;在裂纹扩展至夹杂中间区域过程中,圆形双夹杂对裂纹的阻裂作用最强,三角形双夹杂和正方形双夹杂的阻裂作用较弱;裂纹在距离夹杂较远处向夹杂扩展过程中,裂尖应力强度因子波动性增加;当裂尖靠近夹杂时,其裂尖应力强度因子达到最大值.当裂纹扩展超出夹杂所对应中间区域,裂尖应力强度因子出现波动性降低趋势.研究成果为含异型夹杂结构的强度评估及断裂分析提供实验依据及科学基础.     

玻璃纤维对水泥石强化效应的焦散线实验研究(英文)

采用反射式焦散线方法对水泥石中添加玻璃纤维后的强度变化问题进行了实验研究.首先,制作了不添加与添加玻璃纤维的2种水泥石试件,并采用镜面移植方法在试件的表面进行反射镜面的制作与加工.然后,采用多火花式高速摄影系统对试件在冲击断裂过程中的裂纹扩展和裂纹尖端焦散线的情景进行记录.最后,对2种试件的裂纹起裂时间、动态应力强度因子和裂纹扩展速度等参数进行计算和对比分析.分析发现,玻璃纤维提高了水泥石的断裂韧度、延迟了裂纹的起裂时间,对水泥石具有明显的强化效应.实验结果对研究水泥石的断裂力学属性特征具有一定意义.     

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．     

含裂纹工作辊热轧过程有限元分析

利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA的模拟功能,对轧辊的裂纹尖端开裂模式进行了模拟分析。在将裂纹尖端区域细化的基础上,得出含表面裂纹的热轧工作辊两个裂纹尖端的开裂模式是不同的,并且随着轧制深入以及裂纹扩展规律的影响,出现了裂纹尖端局部塑性区以及材料局部的卸载情况,使应力强度因子K以及J积分之间不再满足在线弹性过程中的换算关系形式。     

裂纹岩体贯通机制的数值模拟研究

裂隙岩体在荷载作用下导致其内部裂纹的相互贯通,从而在裂纹尖端形成较大的塑性破坏区域,岩体工程的失稳大多是由于其内部节理、裂隙等缺陷发展导致的,应用断裂力学的方法,可以追踪岩体中节理裂隙的起裂、扩展至相互贯通使岩体局部破坏的过程,从而揭示岩体失稳的渐进破坏机制.本文采用有限元方法模拟了岩体中不同倾角的压剪裂纹的破坏问题,根据不同倾角裂纹的力学机理分析了其受力差异,依据最短塑性区距离判据分析了相近裂尖的扩展距离,得出了不同倾角的两共线裂纹相近裂尖破坏后岩桥之间的有效距离.     

采用CCCD-SHPB试验系统确定岩石的动态断裂韧度

鉴于目前岩石动态断裂韧度在研究方法上没有统一的标准,有必要对其进行研究。使用花岗岩制作中心裂纹圆盘试件,预制裂纹的宽度控制在1mm左右,在SHPB试验系统下进行动态冲击,得出试件两端的平均载荷带入到推广的中心裂纹圆盘试件应力强度因子计算公式算出动态断裂韧度。     

无限大平面孔洞下直裂纹的第一基本问题的数值解法

讨论和研究了孔洞和直裂纹削弱了无限大平面的第一基本问题.引入复应力函数,构造sherman变换,采用复变函数中解析函数边值方法,给出了弹性平面中应力的封闭解,讨论了应力在裂纹尖端的情况,给出了应力强度因子的计算公式,并给出了数值算例.     

基于ANSYS的应力强度因子计算

利用大型有限元分析软件ANSYS并基于"位移外推"法进行应力强度因子的计算,其实现方法有两种:一种是采用1/4节点单元模拟裂纹尖端奇异性,由ANSYS直接给出应力强度因子值;另一种是先计算出靠近裂纹尖端处节点的位移或应力,再线性拟合,这种方法不一定要考虑奇异性,只需使网格足够精细即可。文章通过实例介绍了这两种方法求解应力强度因子的过程和技巧,并将计算结果与理论分析结果进行了比较,表明两种方法均可行。     

无限寿命螺栓疲劳失效的实验研究

文章研究了高周循环螺栓小疲劳裂纹形成和扩展的过程,讨论了结构碳钢制造螺栓时热轧和调质状态的应力情况,得出了小裂纹尺寸与应力强度因子幅值△K的关系式、疲劳裂纹扩展速度dl／dN和扩展寿命Np的计算式。     

不同应力比对脆性材料断裂的影响研究

应用材料破坏分析软件MFPA2D(Material Failure Process Analysis),模拟了平面应力下双向应力比不断变化条件下脆性材料的不同破坏失稳过程,以玻璃为例,重点研究了玻璃在复杂应力状态下不同双向应力比对脆性材料裂纹扩展和断裂的影响.研究结果表明,裂纹失稳扩展时的应力强度因子值随着双向应力比的升高而升高.该结果证明双向应力确实对脆性材料的断裂韧性有影响.通过将理论分析得出的应变失效准则与数值模拟研究结果及试验结果的比较研究表明,应变失效准则作为脆性材料在双向应力下的断裂准则是可行的.     

基于ABAQUS的应力强度因子求解

应力强度因子是断裂分析中的一个重要参数,准确有效地求解应力强度因子对于正确地评估结构的断裂强度至关重要.基于ABAQUS有限元软件,以非对称四点弯曲试样为例,在裂纹尖端区域设置奇异单元,通过J积分实现了应力强度因子的求解,并与解析法、外推法所得结果比较.计算结果表明,通过ABAQUS有限元软件计算应力强度因子是简单有效的,且计算精度较高.     

爆破荷载作用下岩石裂纹扩展研究

针对采用爆破施工时确定参数大多是靠工程经验,而没有进行机理分析问题;通过引入有效应力强度因子,从岩石断裂力学和爆生气准静态理论角度分析了岩石裂纹的启裂、止裂判据和扩展规律,为爆破参数的合理设计提供了理论依据。     

反复张力下V形切口圆条的表面裂纹的疲劳扩展

研究目的：在相同的反复张力下,研究V形切口圆条表面裂纹的疲劳扩展规律。研究方法：1.构建V形切口圆条模型（图1）,基于线性二次元将模型表面离散成一个个网格点（图2）;2.以AZ-6A-T5镁合金为例,利用J积分计算应力强度因数,利用NASGRO裂纹增长率模拟裂纹的疲劳扩展;3.通过研究不同的裂纹纵横比和对应的应力强度因数之间的相关性来研究裂纹的扩展。重要结论：1.在裂纹扩展时裂纹纵横比的初始值对断裂形状的发展有重要影响;2.裂纹纵横比对疲劳负荷寿命的作用比缺口半径更加明显;3.当裂纹前缘演变成一条直线形时可观察到不稳定的裂纹扩展;4.裂纹深度一定时,断裂纵横比越小,疲劳负荷寿命越短;5.当裂纹纵横比为0.6-0.7时,出现了不稳定的裂纹扩展。     

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.     

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.     

加载路径对铝合金疲劳性能的影响

本篇文章研究了影响铝合金疲劳性的多种因素,其中着重论述了分析了加载路径对试件疲劳性能的影响机理.另外此研究表明:不同加载路径下断口特征以有明显的碳化区,其裂纹主要是从试件内部夹杂物处产生;另外此研究还发现加载路径不同,位错密度越大,位错结构不同,抗变形能力越强,疲劳寿命越短.其中椭圆形的位错密度小于矩形小于正方形小于圆形.     

钢管高性能混凝土界面黏结性能试验

为研究钢管高性能混凝土界面黏结性能,进行了包括钢管壁厚、截面形式、钢材类型和钢管内表面状态4 个参数的推出试验研究,分析了试件的试验现象、荷载-滑移曲线和界面黏结强度。 结果表明,仅当试件壁厚较薄时,钢管中下部会出现45°剪切滑移线;不同钢管壁厚试件的荷载-滑移曲线共有3 种增长模式,均包括胶结滑移段、滑移段和摩阻段3 个阶段;增大钢管壁厚、使钢管内表面锈蚀可以提高界面黏结强度;采用方形钢管代替圆形钢管、不锈钢管代替普通钢管对界面黏结强度有不利影响。     

铺路——小班数学活动设计及评析

目的:1.复习巩固对长方形、正方形、三角形、.圆形、半圆形的认识及两种图形的转换关系。2.培养参与活动的积极性和思维的灵活性。准备:1.彩色立体房子、纸制小路(上面镂刻不同形状、不同大小的图形)。2.兔子头饰1个。请1名大班幼儿学会情境表演。3.形状、大小不同的几何图形多个,小塑料筐6个。过程:一、观看情境表演     

测量加筋沥青混凝土内的裂缝扩展

利用2种不同的方法加筋沥青罩面:①在沥青混合料中加入短切玻璃纤维改善沥青混凝土的特性,②采用玻璃格珊加筋沥青混凝土.应用断裂力学方法分析沥青路面裂缝扩展机理.采用沥青混合料设计试验、三点弯曲试验和疲劳裂缝扩展试验,确定加筋沥青混凝土的临界应力强度因子KIC,测量每一种沥青罩面抗裂系统的裂缝扩展速率.本研究的主要特点是提出复合型抗裂罩面系统,分析了多层加筋沥青罩面裂缝扩展过程,推荐了若干沥青路面抗裂系统.结果证明,加筋材料可以提高沥青罩面的抗裂特性,复合型抗裂罩面系统能够有效地阻止反射裂缝的扩展.     

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.