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Energy of a solid sphere under nonstationary oscillations

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2014年第3期57卷 469-476页

作者： petrov Yu. smirnov v. UTKIN A. bratov v. St.-Petersburg State University Institute of Problems of Mechanical Engineering Russian Academy of Sciences St.-Petersburg State Transport University

Analytical solution for spherically symmetric nonstationary oscillations of acoustic and elastic solid sphere is *** dependence of potential,kinetic and internal energy of a solid sphere is *** received results are of practical importance for a wide range of problems connected to testing of material dynamic strength parameters and to the problems of optimizing(minimizing)energy needed for fracture of solids.

关键词： nonstationary oscillations analytical solution material dynamics dynamic elastisity kinetic energy potential energy internal energy energy exchange

Incubation time fracture criterion for FEM simulations

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Acta Mechanica Sinica 2011年第4期27卷 541-549页

作者： vladimir bratov Institute for Problem in Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences Bolshoj pr.V.O.61199178St.-PetersburgRussia

The paper is discussing problems connected with embedment of the incubation time criterion for brittle fracture into finite element computational schemes. Incubation time fracture criterion is reviewed; practical questions of its numerical implementation are extensively discussed. Several examples of how the incubation time fracture criterion can be used as fracture condition in finite element computations are given. The examples include simulations of dynamic crack propagation and arrest, impact crater formation （i.e. fracture in initially intact media）, spall fracture in plates, propagation of cracks in pipelines. Applicability of the approach to model initiation, development and arrest of dynamic fracture is claimed.

关键词： Fracture dynamics Incubation time Crack dy-namics Finite element method Fracture arrest

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固体材料脆性断裂的多尺度时空模型(英文)

宁波大学学报（理工版） 2012年第1期25卷 35-40页

作者： petrov Y v.bratov v 圣彼得堡国立大学俄罗斯圣彼得堡198504 俄罗斯科学院机械工程研究所俄罗斯圣彼得堡199178

通过实例分析了动态断裂过程所固有的典型动态作用,基于断裂孵化时间理论的时空结构方法提出了固体材料断裂的统一解释.此外,还提出了计及尺度效应的广义断裂模型,该模型可以用于预测准脆性非均质材料的多尺度断裂,并证明此模型基于实... 详细信息

通过实例分析了动态断裂过程所固有的典型动态作用,基于断裂孵化时间理论的时空结构方法提出了固体材料断裂的统一解释.此外,还提出了计及尺度效应的广义断裂模型,该模型可以用于预测准脆性非均质材料的多尺度断裂,并证明此模型基于实验室尺度的实验数据可以预测更高尺度(真实尺度)的宏观断裂.

关键词：孵化时间准则动态断裂动态强度断裂韧性时空离散化多尺度裂纹扩展管道有限元建模

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各种生产过程最优节能参数的存在性(英文)

宁波大学学报（理工版） 2012年第1期25卷 48-52页

作者： bratov v petrov Y v vOLKOv G 圣彼得堡国立大学俄罗斯圣彼得堡198504 俄罗斯科学院力学研究所俄罗斯圣彼得堡198504

研究表明,在诸多生产过程中可以优化输入的断裂能量,使加工能耗最小.以一个简单的中心断裂为例,当加截脉冲具有某种特定形态时,施加到样品上引发破裂的能量可以取一个显著的最小值.研究结果显示,优化各种与断裂有关的生产过程,使得能量... 详细信息

研究表明,在诸多生产过程中可以优化输入的断裂能量,使加工能耗最小.以一个简单的中心断裂为例,当加截脉冲具有某种特定形态时,施加到样品上引发破裂的能量可以取一个显著的最小值.研究结果显示,优化各种与断裂有关的生产过程,使得能量消耗最小是可能的.这种优化的可能应用包括钻孔或岩石粉碎过程,此时能耗成本通常占生产成本的最大部分.上述方法可以预测钻孔或研磨机等的最优参数,从而大大降低生产成本.文章第二部分研究了接触作用条件下引发断裂的能量输入行为.考虑一个球型粒子冲击一个半空间靶的情形,接触导致的应力场可用赫兹解来估计.定义了断裂判据之后,即可确定引发断裂的球粒临界速度及相应的临界动能.该动能的大小依赖于加载的持续时间,并十分明显地存在一个最小值.据此可断定,存在一个动态冲击的能量最优模式.

关键词：节能最优工作模式孕育时间脆性断裂岩石