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题名功能梯度材料有限宽板的反平面断裂问题研究
被引量：8
- 1
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作者
李永东
贾斌
张男
戴耀
唐立强
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机构
解放军装甲兵工程学院机械工程系工程力学教研室
哈尔滨工业大学航天学院
哈尔滨工程大学建筑工程学院
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出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2006年第6期683-689,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(90305023)
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文摘
研究了功能梯度材料有限宽板中与板边平行的III型裂纹问题.假设材料的剪切模量沿板宽度方向呈指数规律变化,利用Fourier变换将问题描述为奇异积分方程,并进一步将未知的位错密度函数表示为Chebyshev多项式的级数式,从而将奇异积分方程化为线性代数方程组进行配点数值求解.基于数值结果,讨论了材料非均匀性参数、板和裂纹的几何参数等对应力强度因子(SIF)的影响.研究表明,SIF随裂纹长度的增大而增大,随裂纹所在区域材料刚度的增大而减小;板越窄,SIF对非均匀性参数的变化越敏感,且变化规律也越复杂.随着非均匀性参数的增大,SIF既可能增大也可能减小还可能基本保持不变,这主要取决于板的相对宽度和裂纹的相对位置.当裂纹位于板的中央或当板较宽时,SIF对非均匀性参数的变化都不太敏感.
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关键词
功能梯度材料
反平面断裂
应力强度因子
FOURIER变换
奇异积分方程
有限宽板
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Keywords
functionally gradient material
anti-plane fracture
stress intensity factor
Fourier transform
singular integral equation
finite-width strip
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名裂纹面摩擦接触引起的断裂韧性增长的研究
被引量：7
- 2
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作者
李永东
张男
唐立强
贾斌
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机构
解放军装甲兵工程学院机械工程系工程力学教研室
哈尔滨工程大学固体力学教研室
哈尔滨工业大学航天学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005年第3期280-286,共7页
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基金
解放军总装备部技术基础项目(2003JJ02)解放军装甲兵工程学院战略投资项目(2004ZL18)资助
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文摘
采用弹黏塑性的材料本构关系,建立了压、剪混合型裂纹常速准静态扩展的力学模型,求得了裂纹面摩擦接触条件下裂纹尖端场的数值解,并基于数值结果讨论了扩展裂纹的摩擦效应.计算和分析表明,裂纹面的摩擦效应主要表现在两个方面.第一方面是摩擦会导致裂纹尖端区材料的断裂韧性增高,并且裂纹面间的摩擦作用越强,增韧效果越显著.摩擦增韧的机制可以解释为裂纹面间的摩擦作用导致裂纹尖端塑性区尺寸变大, 使裂纹尖端场的塑性变形能增加,从而使得裂纹尖端区材料增韧.摩擦生热并不是导致材料断裂韧性增长的根本机制.第二方面是摩擦会导致"断裂延缓".利用裂纹面的摩擦来提高构件的承载能力和延长构件的服役寿命具有较大的工程实用价值.
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关键词
断裂韧性
裂纹面
摩擦接触
裂纹尖端场
摩擦效应
摩擦作用
准静态扩展
混合型裂纹
塑性区尺寸
塑性变形能
本构关系
力学模型
接触条件
扩展裂纹
数值结果
增韧效果
实用价值
服役寿命
承载能力
摩擦生热
材料
黏塑性
数值解
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Keywords
elastic-viscoplastic material, crack-tip fields, frictional contact, fracture toughness, toughness enhancement, fracture hysteresis
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分类号
O343.3
[理学—固体力学]
TQ174.758
[化学工程—陶瓷工业]
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题名功能梯度双材料弱／微间断界面的冲击断裂分析
被引量：5
- 3
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作者
李永东
张洪才
贾斌
谭伟
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机构
解放军装甲兵工程学院机械工程系工程力学教研室
哈尔滨工业大学航天学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第4期559-564,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(50574097).~~
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文摘
提出强间断、弱间断、微间断和全连续界面的概念与分类,建立功能梯度弹性双材料弱间断界面冲击断裂问题的力学模型,采用积分变换法推导问题的Cauchy奇异积分方程,并用配点法求得数值解．分析表明, 弱／微间断性对于FGMs界面裂纹应力强度因子有着重要影响,而且微间断性是优于弱间断性的一种界面力学性能连接关系．以FGMs界面某一侧的力学性能函数在界面处的Taylor展开式的低阶项作为界面另一侧的力学性能函数,便可以使FGMs界面成为“微间断”界面．界面的一阶微间断对应力强度因子的减小作用较为明显,而高阶(二阶及以上)微间断对应力强度因子的影响较小．减小界面的弱间断程度或使FGMs界面具备“微间断性”,都将利于提高功能梯度双材料界面抗冲击断裂能力,在一定程度上达到界面增韧的目的．
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关键词
功能梯度材料
弱间断界面
微间断界面
界面裂纹
应力强度因子
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Keywords
functionally gradient materials, weak-discontinuous interface, micro-discontinuous interface, interfacial crack, stress intensity factor
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分类号
O346
[理学—固体力学]
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