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三维电磁介质中的裂纹分析

机械强度 2005年第2期27卷 251-256页

作者：赵明皞杨峰胥伟华郑州大学工程力学系郑州450002 中国科学院化学研究所和研究生院北京100080

给出无限大三维横观各向同性电磁介质中椭圆型球腔在无穷远均匀力—电—磁载荷作用下的解析解,椭圆型球腔的对称轴垂直于介质的各向同性面。当短半轴趋近零时,椭圆型球腔变为圆盘裂纹,从而得到圆盘型裂纹在精确边界条件下的解析解。结... 详细信息

给出无限大三维横观各向同性电磁介质中椭圆型球腔在无穷远均匀力—电—磁载荷作用下的解析解,椭圆型球腔的对称轴垂直于介质的各向同性面。当短半轴趋近零时,椭圆型球腔变为圆盘裂纹,从而得到圆盘型裂纹在精确边界条件下的解析解。结果表明,应力强度因子只与机械载荷有关,而电位移强度因子和磁感应强度因子不仅与外加的力—电—磁载荷有关,而且也与参数之比βα和γα有关,这里的α为椭圆型球腔的短半轴与长半轴之比,β为球腔内介质的介电系数与电磁介质的当量介电系数之比,γ为球腔内介质的磁通率与电磁介质的当量磁通率之比。讨论了裂纹对电场和磁场的可导通性。

关键词：电磁介质圆盘裂纹强度因子

不同电磁边界条件对三维两相电磁固体裂纹的影响

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机械强度 2008年第3期30卷 467-472页

作者：柯献辉李娜赵明皞郑州大学工程力学系郑州450001

利用三维两相横观各向同性电磁固体广义不连续位移Crouch基本解,给出一种三维两相横观各向同性电磁固体内任意形状平片裂纹在不同边界条件下的边界元方法;研究裂纹表面不同电磁边界条件以及界面对解的影响;提出裂纹张开模型,得到力—电... 详细信息

利用三维两相横观各向同性电磁固体广义不连续位移Crouch基本解,给出一种三维两相横观各向同性电磁固体内任意形状平片裂纹在不同边界条件下的边界元方法;研究裂纹表面不同电磁边界条件以及界面对解的影响;提出裂纹张开模型,得到力—电—磁联合载荷作用下裂纹腔中的电位移、磁感应强度和广义应力强度因子。

关键词：电磁固体两相材料广义不连续位移平片裂纹强度因子

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电磁介质中的裂纹分析

机械强度 2004年第Z1期26卷 77-80页

作者：赵明皞杨峰郑州大学工程力学系郑州450002

利用Stroh公式求得二维无限大电磁介质中椭圆孔口在无穷远均匀的力—电—磁载荷作用下的解析解。当椭圆的短半轴趋近零时 ,椭圆孔口变为裂纹 ,从而得到裂纹问题在精确边界条件下的解析解。所得结果表明 ,应力强度因子只与机械载荷有关 ... 详细信息

利用Stroh公式求得二维无限大电磁介质中椭圆孔口在无穷远均匀的力—电—磁载荷作用下的解析解。当椭圆的短半轴趋近零时 ,椭圆孔口变为裂纹 ,从而得到裂纹问题在精确边界条件下的解析解。所得结果表明 ,应力强度因子只与机械载荷有关 ,而电位移强度因子和磁感应强度因子不仅与外加的力—电—磁载荷有关 ,而且也与参数之比α β和α γ有关 ,其中α为椭圆孔口的短半轴与长半轴之比 ,β为孔口内介质的介电系数与电磁介质的当量介电系数之比 ,γ为孔口内介质的磁通率与电磁介质的当量磁通率之比。

关键词：电磁介质椭圆孔口裂纹精确解强度因子

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三维电磁固体平片裂纹反对称问题的解法

机械强度 2008年第2期30卷 283-287页

作者：范翠英杜俊俐魏星赵明皞郑州大学工程力学系中原工学院计算机科学系郑州450007

根据三维无限大横观各向同性电磁固体中位于各向同性面内的任意形状平片裂纹的广义不连续位移边界积分方程和相应的弹性体的边界积分方程的相似性,给出反对称载荷作用下电磁固体边界积分方程的一种解法,其中广义不连续位移包括不连续位... 详细信息

根据三维无限大横观各向同性电磁固体中位于各向同性面内的任意形状平片裂纹的广义不连续位移边界积分方程和相应的弹性体的边界积分方程的相似性,给出反对称载荷作用下电磁固体边界积分方程的一种解法,其中广义不连续位移包括不连续位移、不连续电势和不连续磁势。通过广义不连续位移建立两类问题广义应力强度因子的关系。作为应用,给出受径向点力作用的圆盘裂纹的应力强度因子。

关键词：电磁固体广义不连续位移边界积分方程强度因子圆盘裂纹

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高强钢焊接接头的疲劳强度研究

机械强度 2005年第5期27卷 687-690页

作者：赵明皞杨荣根刘彤杨峰郑州大学工程力学系郑州450002 河南省建筑职工大学土木系郑州450007

对某种国产高强度钢的横向和纵向两种对接形式的焊接接头疲劳性能进行试验研究。焊接接头疲劳性能分散性很大,文中采用“定时截尾寿命”试验数据处理方法拟合试验数据,获得焊接接头的P—S—N曲线,并与舍去越出点的常规处理方法进行对比... 详细信息

对某种国产高强度钢的横向和纵向两种对接形式的焊接接头疲劳性能进行试验研究。焊接接头疲劳性能分散性很大,文中采用“定时截尾寿命”试验数据处理方法拟合试验数据,获得焊接接头的P—S—N曲线,并与舍去越出点的常规处理方法进行对比。结果表明,在高存活率下、长寿命区,常规方法所得结果是不安全的。

关键词：焊接接头疲劳强度 P—S—N曲线定时截尾试验

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压电介质中Ⅰ型裂纹的断裂研究

机械强度 2006年第3期28卷 401-405页

作者：陈美英赵明皞李娜魏星山西华泽铝电有限公司山西河津043300 郑州大学工程力学系郑州450002

利用Stroh公式,在精确边界条件下求解二维无限大压电介质中椭圆型孔口在无穷远力—电联合载荷作用下的精确解,在此基础上利用自洽法得到裂纹的真实张开位移。基于应变能密度因子理论,研究Ⅰ型裂纹的断裂失效行为。结果表明,应变能密度... 详细信息

利用Stroh公式,在精确边界条件下求解二维无限大压电介质中椭圆型孔口在无穷远力—电联合载荷作用下的精确解,在此基础上利用自洽法得到裂纹的真实张开位移。基于应变能密度因子理论,研究Ⅰ型裂纹的断裂失效行为。结果表明,应变能密度因子随着电场的增加而增大,正电场加速裂纹扩展,而负电场阻止裂纹扩展。真实裂纹的应变能密度因子总是介于可导通和不可导通裂纹之间。可导通裂纹的应变能密度因子与外加电场无关,在正电场的情形下,不可导通裂纹的应变能密度因子大于可导通裂纹的应变能密度因子,而在负电场下则相反。

关键词：压电介质椭圆孔口裂纹精确解应变能密度因子

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弹性板在粘性流体中的耦合振动分析

机械工程学报 2004年第7期40卷 63-66页

作者：王少波刘元杰梁醒培赵明皞王正伟清华大学热能工程系北京100084 郑州机械研究所先进制造中心郑州450052

弹性板在粘性流体中的振动问题是一个典型的流固耦合问题。由于流体计算的复杂性,迄今为止,大部分的流固耦合分析都是建立在对流体充分简化的基础上,尤其是将流体视为无粘、无旋的理想流体。在计算流体动力学(CFD)的基础上,发展了一种... 详细信息

弹性板在粘性流体中的振动问题是一个典型的流固耦合问题。由于流体计算的复杂性,迄今为止,大部分的流固耦合分析都是建立在对流体充分简化的基础上,尤其是将流体视为无粘、无旋的理想流体。在计算流体动力学(CFD)的基础上,发展了一种流固耦合计算模式。流体为粘性介质。采用ALE格式处理流体和结构之间的移动界面,流体域和固体域分别独立计算,程序控制传递流体压力及固体位移和速度作为对方的边界条件,实现耦合计算。在ANSYS5.6的基础上,应用其参数化设计语言APDL编制程序,控制流体计算和结构计算,实现耦合系统的求解。进行了两个算例的计算,结果证明了该计算格式及程序的有效性。

关键词：粘性流体流固耦合 ALE 振动分析

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三维裂纹问题的第二类边界积分方程

机械强度 1992年第1期14卷 17-21页

作者：赵明皞刘元杰机械电子工业部郑州机械研究所

给出了三维弹性力学问题的第二类基本解,导出了一般三维裂纹问题的第二类积分方程组。作为特例,该积分方程组退化得到了文[2]给出的无限大三维弹性体中的平片裂纹的第二类积分方程。本研究结果为基于第二类边界积分方程的三维裂纹问题... 详细信息

给出了三维弹性力学问题的第二类基本解,导出了一般三维裂纹问题的第二类积分方程组。作为特例,该积分方程组退化得到了文[2]给出的无限大三维弹性体中的平片裂纹的第二类积分方程。本研究结果为基于第二类边界积分方程的三维裂纹问题的边界元计算方法提供了理论基础。

关键词：断裂力学边界元法三维裂纹

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液压支架底座与底板耦合作用受力分析

矿山机械 2013年第10期41卷 24-28页

作者：王志倪和平赵明皞郑州大学力学与工程科学学院河南郑州450001 郑州煤矿机械集团股份有限公司河南郑州450013 郑州大学机械工程学院河南郑州450001

基于钢材以及岩体材料的弹塑性本构模型理论,建立底座与底板接触耦合分析模型,进行了底座应力以及底板比压的影响因素分析。计算结果表明,底板的比压分布并不均匀,柱窝下方的接触反力最大,两侧逐渐减小,偏向外侧主肋附近的接触反力大于... 详细信息

基于钢材以及岩体材料的弹塑性本构模型理论,建立底座与底板接触耦合分析模型,进行了底座应力以及底板比压的影响因素分析。计算结果表明,底板的比压分布并不均匀,柱窝下方的接触反力最大,两侧逐渐减小,偏向外侧主肋附近的接触反力大于内侧主肋,无主肋位置处的接触反力最小,可以认为底座与底板的相对刚度比是影响比压分布的主要因素。在较软的底板上,底座比压呈梯形分布,可以按塑性底板假设进行计算;在较硬的底板上,比压在立柱作用处达到最大,与按塑性假设计算得到的分布截然不同。在进行底座设计与选型时,应区分软硬底板,选用适当的分析方法按弹性底板或塑性底板分别进行考虑。

关键词：耦合分析弹塑性本构模型底板比压液压支架有限元