位错在金刚石—硅复合材料中引起的应力场

研究中利用镜像法建立物理模型。将复合材料转化为两个无限大体结构,并在界面位置上分布相应的位错密度函数。基于Stroh formalism得到各向异性场中的控制方程。通过构造解的形式,求得封闭的位错密度函数的解,最终得到应力场理论解。通过检验边界条件验证所得结果的正确性。讨论位错位置、位错混合度和晶向方向对界面上应力σ12、σ22和σ23的影响,同时给出解偶和耦合情况下位错产生的应力分布。所得结果通用于该类型各向异性复合材料,也可用于研究相关的位错动力学问题。

无限长条板中弹性与粘弹性界面裂纹尖端场

研究无限长条板中粘弹性-弹性界面Griffith裂纹在Ⅰ型突加载荷作用下,裂纹尖端动态应力强度因子的时间响应。利用积分变换方法、Fourier和Laplace变换,分别推导出了弹性和粘弹性问题的控制方程组;引入位错密度函数,并结合边界条件,导出了反映裂纹尖端奇异性的Cauchy型奇异积分方程组,运用Cheby-shev正交多项式化奇异积分方程组为代数方程组,用配点法进行求解;最后用Laplace积分变换数值反演方法,将拉氏域内的解反演到时间域内,求得动态应力强度因子的时间响应,并对材料参数的影响进行了分析。结果表明,剪切松弛参量对Ⅰ型动应力强度因子的影响小于对Ⅱ型的影响,而膨胀松弛参量对Ⅰ型动应力强度因子的影响大于对Ⅱ型的影响。

加铺层对旧水泥路面抗裂作用的理论分析

为分析加铺层对含裂纹水泥混凝土路面的抗裂作用,应用断裂力学方法建立了理论分析模型。将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,采用傅立叶积分变换,并通过引入位错密度函数建立了奇异积分方程,再应用Lobatto-Chebyshev法求解奇异积分方程,得到裂纹尖端应力强度因子的表达式及数值解。以实际的路面为例,对比有无加铺层时裂纹尖端的应力强度因子值,结果显示:加铺层使裂纹尖端应力强度因子减小,加铺层的厚度和弹性模量都是影响加铺效果的主要因素。

含裂纹水泥混凝土路面的解析算法

水泥混凝土路面在使用过程中出现裂纹是一种常见的损坏形式.以断裂力学理论为基础,对含裂纹水泥混凝土路面进行了理论分析.将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,利用傅里叶积分变换,并通过引入位错密度函数建立奇异积分方程,推导出水泥混凝土路面含有垂直裂纹时裂纹尖端的应力强度因子的解析表达式.再应用Lobatto-Chebyshev法求解奇异积分方程,得到应力强度因子的数值解.以实际路面为例,给出水泥混凝土路面内部存在裂纹时裂纹尖端应力强度因子的计算结果,并讨论了影响应力强度因子大小的因素.

含有裂纹水泥混凝土路面的理论分析

以断裂力学理论为基础,将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,利用傅立叶积分变换,并引入位错密度函数,建立了奇异积分方程,推导出水泥混凝土路面表面存在裂纹时裂纹尖端应力强度因子的解析表达式,然后应用Lobatto-Chebyshev数值方法求解奇异积分方程,得到了应力强度因子的数值解.以实际路面为例,计算了裂纹尖端的应力强度因子,讨论了影响应力强度因子大小的因素.

含界面裂纹的复合式路面的极限承载力计算

根据界面断裂力学的有关概念和原理,将复合式路面视为界面断裂力学中的界面层模型,得到Cauchy奇异积分方程组,并运用Lobatto-chebyshev法解此方程组,求出未知的位错密度函数,从而得到裂纹尖端的应力强度因子,并由此计算出路面的极限承载力。