梯度材料中矩形裂纹的对偶边界元方法分析

采用对偶边界元方法分析了梯度材料中的矩形裂纹.该方法基于层状材料基本解,以非裂纹边界的位移和面力以及裂纹面的间断位移作为未知量.位移边界积分方程的源点配置在非裂纹边界上,面力边界积分方程的源点配置在裂纹面上.发展了边界积分方程中不同类型奇异积分的数值方法.借助层状材料基本解,采用分层方法逼近梯度材料夹层沿厚度方向力学参数的变化.与均匀介质中矩形裂纹的数值解对比,建议方法可以获得高精度的计算结果.最后,分析了梯度材料中均匀张应力作用下矩形裂纹的应力强度因子,讨论了梯度材料非均匀参数、夹层厚度和裂纹与夹层之间相对位置对应力强度因子的影响.

边界元法在断裂控制机理研究中的应用

将边界元法应用于Ｖ型裂纹炮孔应力场的数值模拟，证实了在炮孔壁上预制Ｖ型裂纹后能够控制径向裂纹的起始位置，实现定向破裂。实验得出了最佳Ｖ型裂纹张角，对其断裂控制效果作了三维模型试验验证。

复合材料纤维内含圆盘状裂纹的应力强度因子

复合材料的纤维内含裂纹是造成纤维断裂的一个重要因素。本文采用轴对称多介质问题的边界元方法来分析纤维内含圆盘状裂纹的应力强度因子，以及基体和纤维的模量比、体积比和泊松比等参数对应力强度因子的影响。其分析结果为复合材料纤维断裂形式的破坏机理提供了参考依据。

复合材料纤维内裂纹分析的随机边界元法

基于级数展开技术导出随机边界元法，并将随空间坐标随机变化的材料或几何参数模型化为随机变量或随机场，从而导出纤维内含圆盘状裂纹应力强度因子的均值和协方差的公式，并用来求解承受均匀拉伸的复合材料纤维内含圆盘状裂纹的同轴双圆柱体的应力强度因子，分析了基体与纤维的弹性模量比对应力强度因子的影响，算例表明本文方法是可行和有效的。

功能梯度材料中裂纹问题的边界元分析

采用基于边界元方法的广义Kelvin解对功能梯度材料中的裂纹问题进行了研究,主要在对裂纹的评价中采用了多域法和八节点面力奇异边界单元,并采用层离散化方法用来近似功能梯度材料,计算出了不同条件下功能梯度材料中币形裂纹的应力强度因子。