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边界单元法计算异弹模界面裂缝应力强度因子(英文) 被引量:3
1
作者 张五岳 周蔚晴 周鸿钧 《郑州工业大学学报》 2001年第2期50-53,共4页
利用双区域边界元法计算界面裂缝缝端应力场 ,用缝端应力强度因子KⅠ 与应力的关系式求得KⅠ -γ曲线 (r为极坐标 ) ,从而求得r=0处的应力强度因子 .算例表明 ,边界元法是计算界面裂缝的有效方法 .
关键词 双区域边界元法 应力强度因子 界面裂缝 异弹模 应力 计算
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双材料三维界面裂缝应力强度因子的计算
2
作者 田文叶 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第9期81-83,97,共4页
首先对三维界面裂缝尖端附近的应力、位移场进行推导 ,得出应力、应力强度因子与系数 β的关系 ,然后利用弹性力学放松连续性要求的变分原理 ,建立三维界面裂缝问题杂交元计算模型 ,得到 β的求解方程 ,进而对三维界面裂缝应力强度因子... 首先对三维界面裂缝尖端附近的应力、位移场进行推导 ,得出应力、应力强度因子与系数 β的关系 ,然后利用弹性力学放松连续性要求的变分原理 ,建立三维界面裂缝问题杂交元计算模型 ,得到 β的求解方程 ,进而对三维界面裂缝应力强度因子进行计算 ,在理论上为三维界面裂缝的断裂实验研究提供了必要的依据 . 展开更多
关键词 三维界面裂缝 变分原理 材料 应力强度因子
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动荷载作用下含裂缝公路结构体的应力强度因子 被引量:25
3
作者 王金昌 朱向荣 +1 位作者 叶俊能 赵颖华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期114-118,共5页
以沈阳 -大连高速公路为工程背景 ,基于弹性动力学理论 ,采用平面应变有限单元法 ,分析了车辆荷载对含裂缝路面体的动态作用。分析过程中 ,车辆荷载简化为正弦分布柔性荷载 ;路面结构体计算模型抽象为平面应变模型 ;路面结构体为弹性的... 以沈阳 -大连高速公路为工程背景 ,基于弹性动力学理论 ,采用平面应变有限单元法 ,分析了车辆荷载对含裂缝路面体的动态作用。分析过程中 ,车辆荷载简化为正弦分布柔性荷载 ;路面结构体计算模型抽象为平面应变模型 ;路面结构体为弹性的连续介质。为了反映裂尖应力、位移场的奇异性和减少模型网格数 ,在裂尖环向设置了奇异单元。通过计算得到裂尖的位移场 ,由位移外插得到 -型应力强度因子随加载时间的变化规律。同时探讨了初始裂缝长度和公路结构体材料阻尼比的变化对 -型应力强度因子分布规律的影响 。 展开更多
关键词 动荷载 公路 应力强度因子 裂缝结构 平面应变
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双材料界面裂纹应力强度因子的边界元分析 被引量:15
4
作者 张明 姚振汉 +1 位作者 杜庆华 楼志文 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期21-26,共6页
采用双材料基本解建立边界元法基本方程,计算双材料界面裂纹尖端附近的应力和位移场。不离散界面,并设置面力奇异四分之一点裂尖单元以提高计算精度。利用数值外插法得到应力强度因子以避开裂尖场的振荡奇异性。数值结果表明,本文的... 采用双材料基本解建立边界元法基本方程,计算双材料界面裂纹尖端附近的应力和位移场。不离散界面,并设置面力奇异四分之一点裂尖单元以提高计算精度。利用数值外插法得到应力强度因子以避开裂尖场的振荡奇异性。数值结果表明,本文的方法具有较高的精度和效率。 展开更多
关键词 双材料 界面裂纹 应力强度因子 边界元
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裂纹垂直于双相介质界面时的应力强度因子 被引量:6
5
作者 王利民 陈浩然 +2 位作者 徐世烺 赵光远 蒲琪 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期33-36,共4页
本文利用 J积分与应力强度因子的关系 ,采用有限元数值方法研究了当裂纹与双相介质的界面垂直时 ,其裂纹的近界面端和远界面端的应力强度因子随双相介质参数和裂纹端部到界面的距离的变化规律。同时还分析了当边裂纹逐渐扩展时 ,应力强... 本文利用 J积分与应力强度因子的关系 ,采用有限元数值方法研究了当裂纹与双相介质的界面垂直时 ,其裂纹的近界面端和远界面端的应力强度因子随双相介质参数和裂纹端部到界面的距离的变化规律。同时还分析了当边裂纹逐渐扩展时 ,应力强度因子的变化特征。 展开更多
关键词 双相介质 裂纹 界面J积分 应力强度因子
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双材料界面裂纹应力强度因子的无网格分析 被引量:37
6
作者 娄路亮 曾攀 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2002年第4期31-35,共5页
应用改进的无网格方法对双材料界面裂纹进行了分析,积分区域采用基于节点的Voronoi图,通过在裂纹尖端加密节点提高位移场的计算精度,采用位移外插法确定出应力强度因子,避免了应力场的奇异性和振荡性。本文对由环氧树脂和铝 环氧树脂组... 应用改进的无网格方法对双材料界面裂纹进行了分析,积分区域采用基于节点的Voronoi图,通过在裂纹尖端加密节点提高位移场的计算精度,采用位移外插法确定出应力强度因子,避免了应力场的奇异性和振荡性。本文对由环氧树脂和铝 环氧树脂组成的双材料进行分析,对比了均匀离散、均匀细化和局部细化三种不同模型,通过与光弹性实验结果比较可知,采用裂纹尖端局部细化的模型计算量低并且计算效果好,其计算结果与实验结果基本吻合。 展开更多
关键词 界面裂纹 应力强度因子 无网格分析 双材料结构
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剪切载荷作用下含损伤胶接材料界面动应力强度因子的研究 被引量:3
7
作者 蔡艳红 陈浩然 +2 位作者 唐立强 闫澄 江莞 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第11期1376-1386,共11页
主要针对剪切载荷作用下,胶接材料接合区域界面裂纹尖端动态应力强度因子进行了分析,其中考虑了裂尖区域的损伤.通过积分变换,引入位错密度函数,奇异积分方程被简化为代数方程,并采用配点法求解;最后经过Laplace逆变换,得到动态应力强... 主要针对剪切载荷作用下,胶接材料接合区域界面裂纹尖端动态应力强度因子进行了分析,其中考虑了裂尖区域的损伤.通过积分变换,引入位错密度函数,奇异积分方程被简化为代数方程,并采用配点法求解;最后经过Laplace逆变换,得到动态应力强度因子的时间响应.Ⅱ型动应力强度因子随着黏弹性胶层的剪切松弛参量、弹性基底的剪切模量和Poisson比的增加而增大;随膨胀松弛参量的增加而减小.损伤屏蔽发生在裂纹扩展的起始阶段.裂纹尖端的奇异性指数(-0.5)是与材料参数、损伤程度和时间无关的,而振荡指数由黏弹性材料参数控制. 展开更多
关键词 动态应力强度因子 界面裂纹 胶接材料 损伤 奇异积分方程
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Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系 被引量:7
8
作者 刘梦和 王向东 邵兵 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期31-33,共3页
为了探究复合型裂缝的应力强度因子K和应变能释放率G的关系,基于最大应力准则,采用能量法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的扩展进行理论分析。根据单一型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系,推导出Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝K与G的关系公式,利用Abaqus软件... 为了探究复合型裂缝的应力强度因子K和应变能释放率G的关系,基于最大应力准则,采用能量法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的扩展进行理论分析。根据单一型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系,推导出Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝K与G的关系公式,利用Abaqus软件建立Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的有限元模型,计算Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的应力强度因子和应变能释放率,与推导公式的计算结果进行对比,二者误差仅为2.5%,验证了推导公式的合理性。 展开更多
关键词 Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝 最大应力准则 应力强度因子 应变能释放率
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路面结构裂缝应力强度因子数值计算 被引量:5
9
作者 乐金朝 丁武洋 谢丽 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 2002年第2期41-43,50,共4页
路面裂缝尖端应力强度因子是判断裂缝开裂扩展的重要指标 .应用奇异等参元及断裂力学理论 ,对 3种荷载简化模式下路面单裂缝问题进行了数值分析 .在裂缝尖端附近采用最小二乘法回归得到了相应的裂缝尖端应力强度因子 ,同时应用有限宽板... 路面裂缝尖端应力强度因子是判断裂缝开裂扩展的重要指标 .应用奇异等参元及断裂力学理论 ,对 3种荷载简化模式下路面单裂缝问题进行了数值分析 .在裂缝尖端附近采用最小二乘法回归得到了相应的裂缝尖端应力强度因子 ,同时应用有限宽板条模型进行了数值验算 .计算结果表明 ,裂缝长度与基层模量对裂缝尖端应力强度因子影响较大 ,凸形荷载作用下裂缝更易扩展 . 展开更多
关键词 路面结构 裂缝 数值计算 奇异等参元 断裂力学 应力强度因子
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厚壁圆筒内壁半椭圆形多裂缝应力强度因子的研究 被引量:4
10
作者 张永弘 崔旭明 +1 位作者 何富军 刘恩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期150-156,共7页
通过受内压厚壁圆筒内表面环向均布与非均布多个纵向半椭圆形裂缝大量的三维光弹性实验 ,测量了其应力场和“应力强度因子”( SIF) ,得到了它们的变化规律 ,研究了使 SIF变化的“载荷松弛”现象的机理 ,发现了在有裂缝的应力场中“附加... 通过受内压厚壁圆筒内表面环向均布与非均布多个纵向半椭圆形裂缝大量的三维光弹性实验 ,测量了其应力场和“应力强度因子”( SIF) ,得到了它们的变化规律 ,研究了使 SIF变化的“载荷松弛”现象的机理 ,发现了在有裂缝的应力场中“附加弯矩”的出现是“载荷松弛”现象的本质 ,建立了无因次“附加弯矩”和“载荷松弛因子”( LRF)的表达式 ,利用 LRF概念和实验结果以及有关学者的结果建立了相对分布两个不同裂缝以及环向均布和非均布半椭圆形多裂缝 SIF的近似计算式 ,用三维趋势面描绘了它们的变化规律 ,给出了工程上的应用方法和实例。 展开更多
关键词 厚壁圆筒 裂缝 载荷松弛 应力强度因子 压力容器
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压电体中孔边Ⅲ型界面裂纹的动应力强度因子 被引量:8
11
作者 宋天舒 李冬 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1219-1224,共6页
采用Green函数法研究界面上含圆孔边界径向有限长度裂纹的两半无限压电材料对SH波的散射和裂纹尖端动应力强度因子问题.首先构造出具有半圆型凹陷半空间的位移Green函数和电场Green函数,然后采用裂纹"切割"方法构造孔边裂纹,... 采用Green函数法研究界面上含圆孔边界径向有限长度裂纹的两半无限压电材料对SH波的散射和裂纹尖端动应力强度因子问题.首先构造出具有半圆型凹陷半空间的位移Green函数和电场Green函数,然后采用裂纹"切割"方法构造孔边裂纹,并根据契合思想和界面上的连接条件建立起求解问题的定解积分方程.最后作为算例,给出了孔边界面裂纹尖端动应力强度因子的计算结果图并进行了讨论. 展开更多
关键词 应力强度因子 孔边界面裂纹 双相压电介质 SH波散射 GREEN函数
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双材料垂直于界面裂纹应力强度因子的有限元法 被引量:7
12
作者 宋鸣 李有堂 魏兴春 《科学技术与工程》 2008年第20期5544-5548,5557,共6页
基于双材料垂直界面裂纹理论,给出了不同于Cook的应力强度因子的定义式,推导出了用应力外推法计算双材料垂直界面裂纹应力强度因子的计算公式。以含双边裂纹有限尺寸板拉伸模型为研究对象,对应力外推法外推点范围和裂尖尺寸的选取进行... 基于双材料垂直界面裂纹理论,给出了不同于Cook的应力强度因子的定义式,推导出了用应力外推法计算双材料垂直界面裂纹应力强度因子的计算公式。以含双边裂纹有限尺寸板拉伸模型为研究对象,对应力外推法外推点范围和裂尖尺寸的选取进行了系统的研究,并通过对比分析相同边界条件下的单材料和双材料应力强度因子,对应力外推法应用到双材料问题中的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 双材料 界面裂纹 应力强度因子 有限元 应力外推法
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界面裂纹问题中的弹性T项和应力强度因子 被引量:3
13
作者 师俊平 莫宵依 刘协会 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期95-99,共5页
研究两相材料有限板含单边界面裂纹的断裂力学特性,对不同的材料组合用广义变分法分析了不同尺寸试件和裂纹长度下的应力强度因子和弹性T项,讨论了材料特性对应力强度因子和弹性T项的作用.分析了试件尺寸和裂纹长度对应力强度因子和弹性... 研究两相材料有限板含单边界面裂纹的断裂力学特性,对不同的材料组合用广义变分法分析了不同尺寸试件和裂纹长度下的应力强度因子和弹性T项,讨论了材料特性对应力强度因子和弹性T项的作用.分析了试件尺寸和裂纹长度对应力强度因子和弹性T项的影响. 展开更多
关键词 界面裂纹问题 弹性T项 应力强度因子 两相材料 断裂力学 广义变分法 有限板
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双材料界面裂纹应力强度因子计算 被引量:4
14
作者 贾普荣 张元冲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2001年第B09期15-17,34,共4页
建立不同裂纹长度的双材料界面裂纹模型,用有限元软件计算和分析界面裂纹尖端附近的应力场和位移场,利用裂尖前沿应力和裂纹面相对位移分别计算了界面裂纹尖端的应力强度因子K,两种方法计算的K值完全吻合,通过数值分析,给出一种计... 建立不同裂纹长度的双材料界面裂纹模型,用有限元软件计算和分析界面裂纹尖端附近的应力场和位移场,利用裂尖前沿应力和裂纹面相对位移分别计算了界面裂纹尖端的应力强度因子K,两种方法计算的K值完全吻合,通过数值分析,给出一种计算双材料界面裂纹应力强度因子K的经验公式。 展开更多
关键词 双材料 界面裂纹 有限元分析 应力强度因子
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双材料接合半无限体三维矩形界面裂纹应力强度因子分析 被引量:2
15
作者 徐春晖 秦太验 野田尚昭 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期668-674,共7页
基于体积力法,研究了双材料接合半无限体三维矩形界面裂纹的应力强度因子问题.在数值计算中,未知的体积力密度采用基本密度函数和多项式乘积的形式来近似,其中基本密度函数是根据界面裂纹应力的振荡奇异性来选取的.计算结果表明,基于本... 基于体积力法,研究了双材料接合半无限体三维矩形界面裂纹的应力强度因子问题.在数值计算中,未知的体积力密度采用基本密度函数和多项式乘积的形式来近似,其中基本密度函数是根据界面裂纹应力的振荡奇异性来选取的.计算结果表明,基于本算法得到的数值结果其收敛精度和计算误差都是令人满意的.算例中,给出了应力强度因子随矩形形状及双材料参数的变化规律. 展开更多
关键词 应力强度因子 体积力法 界面裂纹 复合材料 断裂力学 奇异积分方程 '
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应用半权函数法计算界面裂纹的应力强度因子 被引量:3
16
作者 马开平 柳春图 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期44-49,共6页
应用半权函数法求解双材料界面裂纹的应力强度因子 ,得到以半权函数对参考位移与应力加权积分的形式表示的应力强度因子。针对特征值为复数λ的双材料界面裂纹裂尖应力和位移场 ,设置与之对应特征值为 -λ的位移函数 ,即半权函数。半权... 应用半权函数法求解双材料界面裂纹的应力强度因子 ,得到以半权函数对参考位移与应力加权积分的形式表示的应力强度因子。针对特征值为复数λ的双材料界面裂纹裂尖应力和位移场 ,设置与之对应特征值为 -λ的位移函数 ,即半权函数。半权函数的应力函数满足平衡方程 ,应力应变关系 ,界面的连续条件以及在裂纹面上面力为 0 ;半权函数与裂纹体的几何尺寸无关 ,对边界条件没有要求。由功的互等定理得到应力强度因子KⅠ 和KⅡ 的积分形式表达式。本文计算了多种情况下界面裂纹应力强度因子的算例 ,与文献结果符合得很好。由于裂尖应力的振荡奇异性已经在积分中避免 ,只需考虑绕裂尖远场的任意路径上位移和应力 。 展开更多
关键词 半权函数法 界面裂纹 应力强度因子 固体力学 双材料 界面裂纹 位移场 应力
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物性参数对非均匀界面裂纹应力强度因子的影响 被引量:1
17
作者 孙长青 张小辉 +2 位作者 刘劲涛 罗旋 王超 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期989-993,共5页
建立了含非均匀界面层的三区双界面裂纹力学模型并使用了一种工程可设计的功能梯度物性参数变化的函数,系统的研究了均匀材料区域的弹性模量比和非均匀参数对界面裂纹尖端应力强度因子的影响规律,并且使用有限单元法计算界面裂纹的应力... 建立了含非均匀界面层的三区双界面裂纹力学模型并使用了一种工程可设计的功能梯度物性参数变化的函数,系统的研究了均匀材料区域的弹性模量比和非均匀参数对界面裂纹尖端应力强度因子的影响规律,并且使用有限单元法计算界面裂纹的应力强度因子,通过计算发现,界面层非均匀参数和均匀材料的弹性模量比对非均匀界面层与均匀材料之间上的界面裂纹尖端的应力强度因子,有着重要的影响。主要规律表现如下:Ⅰ型应力强度因子占主导;弹性模量比大于1时,B1点处Ⅰ型应力强度因子与非均匀参数成非线性关系且存在极值点,该极值点随着弹性模量比的增加而较小,B2点处Ⅰ型应力强度因子随着非均匀参数的增加而增加;弹性模量比小于1时,界面处的Ⅰ型应力强度因子随着非均匀性参数的增大而减小,随弹性模量比的增大而增加,以上规律有利于工程设计来提高界面裂纹的抗断性。 展开更多
关键词 物性参数 非均匀界面 应力强度因子 有限元法
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基于神经网络的沥青路面基层裂缝应力强度因子预测模型 被引量:4
18
作者 王宏畅 李国芬 王元纲 《森林工程》 2010年第4期67-71,共5页
沥青路面裂缝尖端应力强度因子是判断裂缝扩展的重要指标,然而应力强度因子是路面材料及结构参数的复杂函数,针对其计算的复杂性,本文根据神经网络理论,考虑了荷载、裂缝长度、基层模量及厚度、面层模量及厚度和底基层模量等主要因素,... 沥青路面裂缝尖端应力强度因子是判断裂缝扩展的重要指标,然而应力强度因子是路面材料及结构参数的复杂函数,针对其计算的复杂性,本文根据神经网络理论,考虑了荷载、裂缝长度、基层模量及厚度、面层模量及厚度和底基层模量等主要因素,采用三层BP网络近似计算沥青路面基层裂缝的应力强度因子,建立了沥青路面基层裂缝应力强度因子的预测模型。通过大量的计算与验证,训练好的BP网络精度高、速度快、泛化能力强,且易于实现,可以应用于工程设计与验算。 展开更多
关键词 道路工程 基层裂缝 人工神经网络 应力强度因子
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金属基陶瓷涂层/钢基体界面裂纹的应力强度因子 被引量:3
19
作者 徐连勇 荆洪阳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期84-88,共5页
将三点弯曲断裂力学试验与有限元分析(FEA)结合起来计算LX88A涂层与Q345钢界面裂纹的复应力强度因子。结果表明,对于三点弯曲试样,当发生界面断裂的临界载荷较小时,涂层试样的界面裂纹尖端附近存在K控制区,但K因子随临界载荷的增大,K因... 将三点弯曲断裂力学试验与有限元分析(FEA)结合起来计算LX88A涂层与Q345钢界面裂纹的复应力强度因子。结果表明,对于三点弯曲试样,当发生界面断裂的临界载荷较小时,涂层试样的界面裂纹尖端附近存在K控制区,但K因子随临界载荷的增大,K因子控制区消失,发生K失效的现象。对于三点弯曲试样,当临界载荷超过一定值时,线弹性断裂力学已经不能描述界面裂纹尖端场。因此,在后续研究中有必要使用弹塑性断裂力学和概率断裂力学对此类界面裂纹进行分析。 展开更多
关键词 界面裂纹 应力强度因子 三点弯曲试验 有限元分析
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复合型裂缝应力强度因子与能量释放率的关系 被引量:2
20
作者 吴京 王向东 朱小婷 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第6期425-428,共4页
基于断裂力学理论和最大应力准则,结合单一型裂缝应力强度因子K与能量释放率G之间的关系和能量法,推导出Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝K与G的关系公式;通过有限元软件对Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝进行模拟,计算出Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝的应力强度因子和能量释放率。... 基于断裂力学理论和最大应力准则,结合单一型裂缝应力强度因子K与能量释放率G之间的关系和能量法,推导出Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝K与G的关系公式;通过有限元软件对Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝进行模拟,计算出Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝的应力强度因子和能量释放率。模拟值与理论值之间的相对误差为4.44﹪,在允许范围内,验证了公式的合理性。 展开更多
关键词 Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝 应力强度因子 能量释放率
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