三维二十面体准晶弹性半平面周期接触问题研究

借助平面弹性复变方法,研究了周期刚性压头作用下三维二十面体准晶弹性半平面的周期有限摩擦和周期粘结接触问题.从应力、位移分量的复变函数形式表达式出发,利用半平面Hilbert核积分公式、Plemelj公式,得到两类周期接触问题的解答.针对周期有限摩擦接触问题,得到了三类周期刚性压头(直水平、直倾斜和圆形基底)作用在准晶体半平面上接触应力的封闭解.针对半平面周期粘结接触问题,求得接触边界上作用周期尖劈形位移时接触应力的显式解答.当不考虑相位子场的作用时,文中求得的理论结果可退化到正交各向异性材料平面弹性周期接触问题的对应结果.数值算例说明准晶弹性常数对接触应力分布规律及大小的影响.本文结论可为分析准晶材料压痕实验结果及准晶材料性能提供一定理论依据.

具周期裂纹的半平面周期接触问题的奇异积分方程数值解法

运用Hilbert核的奇异积分方程的数值解法研究具任意形状裂纹的各向同性弹性半平面在周期压头作用下的周期接触问题,将所考虑问题转化为第一型或第二型的奇异积分方程组.最后给出带垂直裂纹的半平面在光滑平底压头作用下的数值结果.令a→∞时,就得到非周期经典结果.

一维六方准晶的两类周期接触问题

利用复变函数方法讨论了一维六方准晶非周期平面的两类周期接触问题,即无摩擦周期接触以及半平面粘结周期接触问题.利用Hilbert核积分公式,得到了两类周期接触问题封闭形式的解.对于无摩擦周期接触问题,给出了3种常见压头(周期直水平基底、周期直倾斜基底、周期圆基底)作用下接触应力的显式表达式;对于半平面粘结周期接触问题,给出了实际工程中常见的边界上有尖劈形周期位移情况下应力的解析表达式.当忽略相位子场的贡献时,结果与正交各向异性材料周期接触问题的相应结果一致.

1维6方准晶有限摩擦的周期接触问题

利用复变函数方法研究了1维6方准晶具有有限摩擦的周期接触问题.利用Hilbert核积分公式,通过周期Riemann-Hilbert边值问题的求解,得到了其封闭形式的解,并给出了周期直水平基底压头、周期直倾斜基底压头、周期圆基底压头作用下接触应力的显式表达式.研究结果表明:接触应力在压头的任一端点处,具有可积奇异性;当忽略相位子场的贡献时,与正交各向异性材料周期接触问题的相应结果一致.

带共线裂纹的不同材料拼接的平面周期接触问题

本文应用复变函数理论,讨论了两种不同材料拼接的下半平面压着无限个按周期排列的压头,而且在拼接半平面中有共线的裂纹的情形,并给出了封闭形式的解。

复合材料弹性平面的周期接触问题

对于平面弹性理论的经典接触问题,即弹性体(作为占有下半平面)上压着有限个压头的情况,曾应用复变函数理论,得到了一些有效的解答。对于平面弹性理论的周期接触问题,即弹性体上压着无限个按周期排列的压头,在所指弹性体为各向同性体的情况,路见可和蔡海涛同样应用复变函数理论,得到了一些有效解答。