双材料中平片裂纹问题的超奇异积分方程解法 被引量：2

1

作者 乐金朝 汤任基 +1 位作者 王复明 刘文廷 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期1-6,共6页

利用三维断裂力学的超奇异积分方程方法,对双材料空间中重直于界面的平片裂纹Ⅰ型问题进行了研究。首先根据双材料空间的弹性力学基本解,使用边界积分方程方法,在有限部积分的意义下导出了以裂纹面位移间断为未知函数的超奇异积分方程,... 利用三维断裂力学的超奇异积分方程方法,对双材料空间中重直于界面的平片裂纹Ⅰ型问题进行了研究。首先根据双材料空间的弹性力学基本解,使用边界积分方程方法,在有限部积分的意义下导出了以裂纹面位移间断为未知函数的超奇异积分方程,并为其建立了数值法。在此基础上,讨论了用裂纹面位移间断计算应力强度因子的方法。最后用此计算了几个典型的Ⅰ型平片裂纹问题的应力强度因子,其数值结果令人满意。 展开更多

关键词 双材料 平片裂纹 超奇异积分方程 应力强度因子

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三维有限体平片裂纹的超奇异积分方程与边界元法 被引量：5

2

作者 秦太验 陈卫江 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期481-485,共5页

利用Ｓｏｍｉｇｌｉａｎａ公式及有限部积分的概念，导出了含任意平片裂纹三维有限体问题的超奇异积分方程组，并联合使用有限部积分与边界元法，建立了数值求解方法．在裂纹前沿附近单元，采用与理论分析一致的平方根位移模型，以提高... 利用Ｓｏｍｉｇｌｉａｎａ公式及有限部积分的概念，导出了含任意平片裂纹三维有限体问题的超奇异积分方程组，并联合使用有限部积分与边界元法，建立了数值求解方法．在裂纹前沿附近单元，采用与理论分析一致的平方根位移模型，以提高数值结果的精度．最后计算了若干典型例子的应力强度因子． 展开更多

关键词 三维有限体 裂纹 超奇异积分方程 边界元

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自由边半平面体裂纹问题的超奇异积分方程法 被引量：3

3

作者 杜云海 郭同德 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2003年第1期28-31,共4页

对自由边半平面平行于界面的裂纹问题进行了研究.根据自由边半平面弹性体的弹性力学基本解,利用换功定律、位移-应变关系、胡克定律及裂纹岸应力边界条件,得到描述该问题的超奇异积分方程组,并通过积分变换,在有限部积分的意义下建立了... 对自由边半平面平行于界面的裂纹问题进行了研究.根据自由边半平面弹性体的弹性力学基本解,利用换功定律、位移-应变关系、胡克定律及裂纹岸应力边界条件,得到描述该问题的超奇异积分方程组,并通过积分变换,在有限部积分的意义下建立了相应的数值方法.对裂纹面上作用均布力情况的算例表明,在自由边附近,即便裂纹面上单独作用法向力或切向力,Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子也同时存在,并发生剧烈的变化. 展开更多

关键词 自由边半平面体 裂纹 超奇异积分方程 应力强度因子 数值计算

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板条共线裂纹问题的超奇异积分方程方法 被引量：3

4

作者 乐金朝 包旭 王复明 《郑州工业大学学报》 2001年第2期16-19,共4页

结构工程中频繁使用板条构件 ,对于板条构件疲劳破坏的研究大多局限于实验方法 ,而从断裂力学的角度进行理论分析的为数不多 .针对这种情况 ,采用积分变换 ,对平面无限板条中对称共线内裂纹问题进行了研究 ,根据混合边界条件 ,在有限部... 结构工程中频繁使用板条构件 ,对于板条构件疲劳破坏的研究大多局限于实验方法 ,而从断裂力学的角度进行理论分析的为数不多 .针对这种情况 ,采用积分变换 ,对平面无限板条中对称共线内裂纹问题进行了研究 ,根据混合边界条件 ,在有限部积分的意义下将问题归结为以裂纹表面的位错为未知函数的超奇异积分方程 ,并建立了相应的数值计算方法 ,给出了应力强度因子的计算公式 . 展开更多

关键词 超奇异积分方程 应力强度因子 无限板条 结构工程 疲劳破坏 断裂力学

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含圆形嵌体弹性平面中径向裂纹问题的超奇异积分方程方法

5

作者 杜云海 乐金朝 +1 位作者 吕存景 张迪 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期534-538,共5页

根据含圆形嵌体平面问题在极坐标下的弹性力学基本解,使用Betti互换定理,在有限部积分意义下将问题归结为两个以裂纹岸位移间断为基本未知量、对于Ⅰ型和Ⅱ型问题相互独立的超奇异积分方程,对含圆形嵌体弹性平面中的径向裂纹问题进行了... 根据含圆形嵌体平面问题在极坐标下的弹性力学基本解,使用Betti互换定理,在有限部积分意义下将问题归结为两个以裂纹岸位移间断为基本未知量、对于Ⅰ型和Ⅱ型问题相互独立的超奇异积分方程,对含圆形嵌体弹性平面中的径向裂纹问题进行了研究。根据有限部积分原理,建立了问题的数值算法。计算结果表明,嵌体半径、裂纹位置及材料剪切弹性模量等都对裂纹应力强度因子具有较为明显的影响。 展开更多

关键词 圆形嵌体 经向裂纹 超奇异积分方程 应力强度因子

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双材料中矩形裂纹问题的超奇异积分方程方法

6

作者 梁斌 乐金朝 张伟 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第4期80-87,共8页

使用超奇异积分方程方法,对双材料空间中垂直于界面的矩形裂纹Ⅰ型问题进行了研究。首先根据双材料空间的弹性力学基本解,使用边界积分方程方法,在有限部积分的意义下导出了以裂纹面位移间断为未知函数的超奇异积分方程。根据裂纹面上... 使用超奇异积分方程方法,对双材料空间中垂直于界面的矩形裂纹Ⅰ型问题进行了研究。首先根据双材料空间的弹性力学基本解,使用边界积分方程方法,在有限部积分的意义下导出了以裂纹面位移间断为未知函数的超奇异积分方程。根据裂纹面上位移函数的分布特性,通过将位移间断函数表示为特征函数和一组多项式乘积的形式,为其建立了数值方法。数值结果表明,该方法不仅具有较好的收敛性和较高的数值计算精度,而且能够精确满足裂纹面上的边界条件。在此基础上,对不同材料组合界面对裂纹前沿应力强度因子的影响进行了分析,取得了较好的数值结果。 展开更多

关键词 双材料 矩形裂纹 超奇异积分方程 应力强度因子

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三维动态裂纹问题的超奇异积分方程法 被引量：3

7

作者 冉然 秦太验 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期358-363,共6页

基于弹性材料的动态基本方程,结合广义Betti-Rayleigh互易等式与时域下的边界积分方程,推导得到时域下的超奇异积分方程组。引入Laplace域下的动态基本解,将经过主部分析的积分核函数分解为静态和动态部分,其中动态积分核不具有奇异性... 基于弹性材料的动态基本方程,结合广义Betti-Rayleigh互易等式与时域下的边界积分方程,推导得到时域下的超奇异积分方程组。引入Laplace域下的动态基本解,将经过主部分析的积分核函数分解为静态和动态部分,其中动态积分核不具有奇异性。在裂纹前沿附近单元,采用与理论分析一致的平方根位移模型。结合Lubich时间卷积实现拉氏变换,采用配置点法计算超奇异积分,获得问题的数值解。并针对椭圆裂纹算例编写Fortran程序,得到冲击荷载作用下张开型裂纹的动态应力强度因子变化规律,数值结果稳定且收敛速度快。 展开更多

关键词 三维动态断裂 超奇异积分方程 积分核函数 Lubich时间卷积 动态应力强度因子

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法向均布载荷作用下椭圆平片裂纹超奇异积分方程的封闭解 被引量：1

8

作者 陈梦成 《华东交通大学学报》 1998年第3期10-12,17,共4页

提出三维均质体中法向均布载荷作用下的椭圆平片裂纹区域Ｓ内超奇异积分∫ｓ＋ｒ－３ΔｕｄＳ的封闭解法，解法应用了裂纹表面位移间断具有平方根的特性．

关键词 均质体 椭圆平片裂纹 法向均布载荷 超奇异积分方程 封闭解 固体力学

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三维体内含垂直于双材料界面混合型裂纹的超奇异积分解法 被引量：1

9

作者 朱伯靖 秦太验 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期269-272,277,共5页

利用双材料位移基本解和Somigliana公式,将三维体内含垂直于双材料界面混合型裂纹问题归结为求解一组超奇异积分方程。使用主部分析法,通过对裂纹前沿应力奇性的分析,得到用裂纹面位移间断表示的应力强度因子的计算公式,进而利用超奇异... 利用双材料位移基本解和Somigliana公式,将三维体内含垂直于双材料界面混合型裂纹问题归结为求解一组超奇异积分方程。使用主部分析法,通过对裂纹前沿应力奇性的分析,得到用裂纹面位移间断表示的应力强度因子的计算公式,进而利用超奇异积分方程未知解的理论分析结果和有限部积分理论,给出了超奇异积分方程的数值求解方法。最后,对典型算例的应力强度因子做了计算,并讨论了应力强度因子数值结果的收敛性及其随各参数变化的规律。 展开更多

关键词 应力强度因子 双材料 裂纹 超奇异积分方程 有限部积分

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无限大板中矩形裂纹I型应力强度因子的计算——有限部积分边界元法 被引量：1

10

作者 余会琴 陈梦成 《华东交通大学学报》 2004年第2期44-46,共3页

建立以裂纹表面位移为未知函数的超奇异积分方程,利用有限部积分原理和边界元法来求解该方程.运用该方法计算出矩形裂纹的I型应力强度因子.

关键词 超奇异积分方程 有限部积分原理 边界元法 矩形裂纹 Ⅰ型应力强度因子 固体力学 断裂理论

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压电材料中三维I型断裂力学分析 被引量：5

11

作者 陈梦成 张安哥 野田尚昭 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期15-23,共9页

讨论了不可导通情况下三维横观各向刚性压电材料中受拉伸和电载荷作用的平片裂纹Ⅰ型断裂力学问题．使用自限部分概念，从二维线性压电理论出发，严格得到了一组以裂纹面位移间断和电势间断为未知变量的超奇异积分方程组；应用二维超奇... 讨论了不可导通情况下三维横观各向刚性压电材料中受拉伸和电载荷作用的平片裂纹Ⅰ型断裂力学问题．使用自限部分概念，从二维线性压电理论出发，严格得到了一组以裂纹面位移间断和电势间断为未知变量的超奇异积分方程组；应用二维超奇异积分的主部分析法，从理论上分析得到了裂纹前沿应力和电势奇性指数以及应力和电位移奇性场，从而找到了以裂纹面位移间断和电势间断表示的应力和电位移强度因子、能量释放率表达式；为所得到的超奇异积分方程组建立了数值法，并用此计算了若干典型的平片裂纹问题，数值结果令人满意． 展开更多

关键词 压电材料 三维断裂力学 超奇异积分方程 应力强度因子 能量释放率

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圆夹杂内裂纹对SH波的动力响应 被引量：4

12

作者 陆建飞 蔡兰 柳春图 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期623-627,共5页

利用特殊函数的Graf加法公式和波函数展开方法得出了圆夹杂内作用集中力的格林函数.根据Bessel函数的渐近性质,对所得格林函数的奇异部分和有界部分进行了分离.利用所得的格林函数和互易定理得出了圆夹杂内裂纹在SH波作用下的散射场.根... 利用特殊函数的Graf加法公式和波函数展开方法得出了圆夹杂内作用集中力的格林函数.根据Bessel函数的渐近性质,对所得格林函数的奇异部分和有界部分进行了分离.利用所得的格林函数和互易定理得出了圆夹杂内裂纹在SH波作用下的散射场.根据裂纹的散射场建立了圆夹杂内裂纹的超奇异积分方程.对超奇异积分方程的数值求解,可得裂纹端点的动应力强度因子. 展开更多

关键词 圆夹杂 裂纹 SH波 复合材料 弹性波 动力响应 超奇异积分方程 动应力强度因子 Graf加法公式 波函数展开方法

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横观各向同性材料的三维断裂力学问题 被引量：5

13

作者 陈梦成 张安哥 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期612-617,共6页

从三维横观各向同性材料弹性力学理论出发,使用Hadamard有限部积分概念,导出了三维状态下单位位移间断(位错)集度的基本解．在此基础上,进一步运用极限理论,将任意载荷作用下,三维无限大横观各向同性材料弹性体中,含有一个位于弹性对称... 从三维横观各向同性材料弹性力学理论出发,使用Hadamard有限部积分概念,导出了三维状态下单位位移间断(位错)集度的基本解．在此基础上,进一步运用极限理论,将任意载荷作用下,三维无限大横观各向同性材料弹性体中,含有一个位于弹性对称面内的任意形状的片状裂纹问题,归结为求解一组超奇异积分方程的问题．通过二维超奇异积分的主部分析方法,精确地求得了裂纹前沿光滑点附近的应力奇异指数和奇异应力场,从而找到了以裂纹表面位移间断表示的应力强度因子表达式及裂纹局部扩展所提供的能量释放率．作为以上理论的实际应用,最后给出了一个圆形片状裂纹问题的精确解例和一个正方形片状裂纹问题的数值解例．对受轴对称法向均布载荷作用下圆形片状裂纹问题,讨论了超奇异积分方程的精确求解方法,并获得了位移间断和应力强度因子的封闭解,此结果与现有理论解完全一致． 展开更多

关键词 横观各向同性 弹性体 基本解 三维断裂力学 超奇异积分方程

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与两相材料界面接触的裂纹对SH波的散射 被引量：1

14

作者 陆建飞 汪越胜 蔡兰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期432-436,共5页

利用积分变换方法得出了两相材料中作用简谐集中力时的格林函数。根据所得的格林函数并利用Betti-Rayleigh互易定理得出了与界面接触裂纹的散射波场。裂纹的散射波场可分解为两部分,一部分为奇异的散射场,另一部分为有界的散射场。利用... 利用积分变换方法得出了两相材料中作用简谐集中力时的格林函数。根据所得的格林函数并利用Betti-Rayleigh互易定理得出了与界面接触裂纹的散射波场。裂纹的散射波场可分解为两部分,一部分为奇异的散射场,另一部分为有界的散射场。利用分解后的散射场,可得裂纹在SH波作用下的超奇异积分方程。根据裂纹散射场的奇异部分和Cauchy型奇异积分的性质得出了裂纹和界面接触点处的奇性应力指数和接触点角形域内的奇性应力。利用所得的奇性应力定义了裂纹和界面接触点处的动应力强度因子。对所得超奇异积分方程的数值求解可得裂纹端点和接触点处的应力强度因子。 展开更多

关键词 两相材料 界面 裂纹 SH波 散射 积分变换 超奇异积分方程 应力强度因子 格林函数 弹性波

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滚动载荷作用下半空间表面裂纹 被引量：1

15

作者 朱成九 陈梦成 余会琴 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期356-360,共5页

为简化轮轨接触力和控制方程的计算,利用Hadamard有限部积分的概念,将半空间表面裂纹问题归化为求解一组以位移间断作为未知函数的超奇异积分方程;采用边界元法离散该积分方程组,并对方程组中出现的超奇异积分提出了特殊的数值处理方法... 为简化轮轨接触力和控制方程的计算,利用Hadamard有限部积分的概念,将半空间表面裂纹问题归化为求解一组以位移间断作为未知函数的超奇异积分方程;采用边界元法离散该积分方程组,并对方程组中出现的超奇异积分提出了特殊的数值处理方法.最后,讨论了滚动载荷作用下含油渗物和不含油渗物的半空间表面裂纹问题.研究结果表明,油渗物会加速裂纹的扩展. 展开更多

关键词 滚动载荷 表面裂纹 超奇异积分方程 应力强度因子

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与异材界面垂直相触的I型三维裂纹分析 被引量：2

16

作者 陈梦成 刘平 《华东交通大学学报》 2003年第4期1-7,共7页

使用超奇异积分方程方法对相材料中与界面垂直相触的I型三维平片裂纹问题进行了理论和数值分析 .在理论分析中 ,我们使用主部分析法分析了界面上裂纹端部应力奇性指数和I型应力强度因子 .在数值计算中 ,超奇异积分方程组中的未知函数裂... 使用超奇异积分方程方法对相材料中与界面垂直相触的I型三维平片裂纹问题进行了理论和数值分析 .在理论分析中 ,我们使用主部分析法分析了界面上裂纹端部应力奇性指数和I型应力强度因子 .在数值计算中 ,超奇异积分方程组中的未知函数裂纹表面位移差近似地表示为位移差的基本密度函数与多项式之积 .基本密度函数反映了裂纹端部应力奇性性态 .文章最后以矩形平片裂纹问题为例 ,给出了若干关于不同裂纹形状比和材料刚性比时的应力强度因子数值算例 .数值结果表明 ,本文提出的数值求解方法精度很高 . 展开更多

关键词 超奇异积分方程 奇性 三维裂纹 数值算例 未知函数 指数和 应力强度因子 端部应力 界面 数值分析

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横观各向同性材料三维裂纹问题的数值分析 被引量：4

17

作者 陈梦成 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期109-113,119,共6页

严格从三维横观各向同性材料弹性空间问题的Green函数出发,采用Hadamard有限部积分概念,导出了三维状态下单位位移间断(位错)集度的基本解。在此基础上,将三维任意形状的片状裂纹问题归结为求解一组以未知位移间断表示的超奇异积分方程... 严格从三维横观各向同性材料弹性空间问题的Green函数出发,采用Hadamard有限部积分概念,导出了三维状态下单位位移间断(位错)集度的基本解。在此基础上,将三维任意形状的片状裂纹问题归结为求解一组以未知位移间断表示的超奇异积分方程;并给出了边界元离散形式。对方程中出现的超奇异积分,采用了Had-amard定义的有限部积分来处理。论文最后给出了若干典型片状裂纹问题的数值算例,数值结果表明了本文方法是非常有效的。 展开更多

关键词 横观各向同性 弹性体 三维片状裂纹 超奇异积分方程 边界元

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横观各向同性材料中I型圆片裂纹新解:封闭解 被引量：1

18

作者 陈梦成 徐健 《华东交通大学学报》 2005年第1期1-3,10,共4页

严格从三维横观各向同性弹性理论出发,使用超奇异积分方程方法,精确地求得了I型圆形片状裂纹前沿的位移间断、奇性应力场和应力强度因子.

关键词 横观各向同性 超奇异积分方程 奇性 应力强度因子 前沿 圆形 弹性理论 裂纹 应力场 封闭

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复杂载荷三维裂纹分析双重边界元法 被引量：13

19

作者 陆山 黄其青 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期715-725,共11页

提出可用于高温、高转速状态下的热动力机械三维含裂构件热弹性分析方法——双重边界元法.首先建立了考虑温度及离心载荷的双重边界积分方程组,并对边界积分方程组的选取及适用范围进行了讨论。然后提出角非快调元模型离散技术。接着提... 提出可用于高温、高转速状态下的热动力机械三维含裂构件热弹性分析方法——双重边界元法.首先建立了考虑温度及离心载荷的双重边界积分方程组,并对边界积分方程组的选取及适用范围进行了讨论。然后提出角非快调元模型离散技术。接着提出超奇异积分方程分析去除奇异性方法及数值积分技术.数值算例表明计算结果与有关权函数解十分吻合,说明了用双重边界元法计算复杂载荷条件下三维应力强度因子的有效性.还讨论了有关热应力强度因子权函数解的适用范围. 展开更多

关键词 三维裂纹 双重边界元法 超奇异边界积分方程 非协调元 离心载荷 温度载荷 权函数法

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横观各向同性压电材料中裂纹问题的边界元法

20

作者 余迎松 秦太验 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第3期40-42,72,共4页

采用Somigiliana公式给出了三维横观各向同性压电材料中的非渗漏裂纹问题的一般解和超奇异积分方程,其中未知函数为裂纹面上的位移间断和电势间断.在此基础上,使用有限部积分和边界元结合的方法,建立了超奇异积分方程的数值求解方法,并... 采用Somigiliana公式给出了三维横观各向同性压电材料中的非渗漏裂纹问题的一般解和超奇异积分方程,其中未知函数为裂纹面上的位移间断和电势间断.在此基础上,使用有限部积分和边界元结合的方法,建立了超奇异积分方程的数值求解方法,并给出了一些典型数值算例的应力强度因子和电位移强度因子的数值结果,结果令人满意. 展开更多

关键词 各向同性 压电材料 裂纹 边界元法 超奇异积分方程

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