含双周期裂纹的一维六方准晶电弹性全平面应变基本问题

针对电极化方向沿准周期方向的情况,讨论了周期平面内含双周期裂纹的一维六方准晶的电弹性全平面应变第一基本问题和第二基本问题。根据力的叠加原理,将三维的应力系统分解为线性独立的两组二维应力状态;运用复应力函数方法将弹性平衡状态的求解归结为求解正则型积分方程,并证明了其唯一可解性。结果表明:一维六方准晶双周期断裂问题在广义双周期边界条件下的力学解是存在并且唯一的。此结果为运用各种方法研究该基本问题的正确性和一致性提供了理论保证。

正交弹性材料中双周期裂纹反平面问题的封闭解

研究了无限大正交弹性材料中含双周期裂纹的反平面问题,其基本胞元含有三条裂纹,且三条裂纹的中心恰好位于一等腰三角形顶点。运用椭圆函数、保角变换理论、施瓦兹公式获得了该问题应力场的封闭解,并得到了裂纹尖端处的应力强度因子。该问题结果取特殊情形退化对应于单排共线周期裂纹的解答。通过数值算例,分析了双周期裂纹归一化的应力强度因子随双周期裂纹的横向间距和纵向间距之比b/a分别取10、5、2、1时的变化曲线。结果表明:对于一定的横向间距,应力奇异因子随纵向间距的增大而减小,但随着纵向间距的增大,纵向间距对应力奇异因子的影响变得不明显;对于一定的纵向间距,应力奇异因子随横向间距的减小而减小,但随着横向间距的减小,横向间距对应力奇异因子的影响变得不明显。

含双周期裂纹群弹性板的弱化问题

应用隔离分析与叠加原理，研究了沿一个方向共线的双周期裂纹群的相互作用，提出了一种新的近似解法，将裂纹尖端应力强度因子及裂纹表面间断位移用解析或半解析的式子直接表达出来，进而求出双周期裂纹板的有效弹模及柔度矩阵，算法简单，结果精确，是一种处理双周期裂纹群问题的有效方法。

一维六方准晶材料中双周期裂纹反平面问题

研究无限大一维六方准晶材料中含双周期分布裂纹的反平面问题,其基本胞元含有3条裂纹,且3条裂纹的中心恰好位于等腰三角形顶点.充分考虑问题的双周期对称性,通过运用椭圆函数理论、保角变换理论、施瓦兹公式获得了准晶声子场和相位子场的封闭解以及裂纹尖端处的应力强度因子表达式.

一维六方压电准晶材料中双周期裂纹反平面问题

讨论无限大一维六方压电准晶材料中一类裂纹中心位于矩形顶点且成双周期分布的反平面问题,利用周期对称性、保角变化、椭圆函数及施瓦兹公式,给出该问题场势函数的封闭解,进而得到了裂纹尖端的强度因子。

双周期裂纹场的不同材料弹性平面焊接问题

本文讨论双周期胞腔中含若干个任意形状裂纹的不同材料的弹性平面焊接问题,根据路见可和方法,对这类弹性平面问题建立起了数学模型,将求解弹性平衡问题化归为寻求复应力函数的问题,并把路见可给出的复Airy函数用于推广方法,更进一步地将寻求复应力函数的问题归结为求解正则型的奇异积分方程,最后证明了其解存在且唯一。

双周期裂纹压电材料反平面剪切问题断裂力学分析

研究压电材料双周期裂纹反平面剪切与平面电场作用的问题.运用复交函数方法,获得了该问题严格的闭合解,并由此给出了裂纹尖端应力强度因子和电位移强度因子的精确公式.数值算例显示了裂纹分布特征对材料断裂行为的重要影响.叠间小裂纹能够对主裂纹的应力和电位移场起着屏蔽作用,相反行间小裂纹却起着放大作用,至于钻石形分布裂纹的影响规律则更为复杂.对于某些特殊情形给予了解答并导出一系列有意义的结果.

双周期平行四边形排列裂纹反平面问题的有限元分析

提出了双周期平行四边形排列裂纹反平面问题的有限元方法,通过对单位胞元引入周期边界条件,在裂纹尖端采用奇异单元,解决了有限元分析这类问题的效率和精度问题。利用Ansys软件计算,在各种有解析解对照的情形下,应力强度因子的相对误差都在0.2%以内。与现有通常限于对称阵列的双周期裂纹的研究相比,本文发展的方法适用于一般的非对称平行四边形裂纹阵列。算例揭示了行向裂纹间的相互干涉放大应力强度因子,而叠向裂纹间的作用相互屏蔽。对于平行四边形阵列的情形,这两种相反的干涉效应使应力强度因子与裂纹错动参数间呈现非单调依赖关系。