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有限板中裂纹应力强度因子的计算

岩石力学与工程学报 2005年第6期24卷 963-968页

作者：王静师俊平西安理工大学工程力学系陕西西安710048

采用 Muskhelishvili复势理论和 Riemann-Hilbert 问题的解法,给出了裂纹表面受伪集中力作用时的基本解。并利用“伪力法”和叠加原理给出了含中心斜裂纹的岩石类材料在压缩荷载作用下的应力强度因子的解法,分析了裂纹方向对应力强度因... 详细信息

采用 Muskhelishvili复势理论和 Riemann-Hilbert 问题的解法,给出了裂纹表面受伪集中力作用时的基本解。并利用“伪力法”和叠加原理给出了含中心斜裂纹的岩石类材料在压缩荷载作用下的应力强度因子的解法,分析了裂纹方向对应力强度因子的影响。利用基本解和边界条件可以计算板长和板宽对应力强度因子的影响。

关键词：岩石力学有限板复势理论伪力法叠加原理斜裂纹压缩荷载

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PZT-4紧凑拉伸试样的断裂分析

力学学报 2008年第5期40卷 701-706页

作者：李海军刘峰王自强中国科学院力学研究所非线性国家重点实验室北京100190

基于线性压电材料的复势理论,通过解析分析,导出了一种分析有限压电板裂纹问题的解析数值方法.首先,计算了含中心裂纹有限板的断裂参数,与Woo和Wang的解析数值法(Int J Fract,1993,62:203～218)相比较,表明该方法具有很高的精度和很好... 详细信息

基于线性压电材料的复势理论,通过解析分析,导出了一种分析有限压电板裂纹问题的解析数值方法.首先,计算了含中心裂纹有限板的断裂参数,与Woo和Wang的解析数值法(Int J Fract,1993,62:203～218)相比较,表明该方法具有很高的精度和很好的计算效率.随后,采用该方法和有限元法计算了PZT-4紧凑拉伸试样在绝缘裂纹面边界条件下断裂时的断裂参数,发现各断裂参数的临界值分散性很大,不能作为压电材料的单参数断裂准则.进而,针对试样真实的裂隙形状,采用有限元法计算了裂隙尖端的应力、电位移场,比较了裂隙内介质的介电性能对裂隙尖端场的影响,计算了带微裂纹的真实裂隙模型的断裂参数并进行了理论分析.

关键词：压电陶瓷断裂复势理论有限元

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含圆柱形弹性夹杂地基沉降量的解析解

岩土力学 2008年第6期29卷 1575-1579页

作者：王明斌李术才李树忱王兆清山东建筑大学理学院济南250101 山东大学岩土与结构研究中心济南250061

研究各向同性地基中含一个圆柱形弹性夹杂的地基沉陷问题。考虑全场的应力、变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合夹杂的边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达。数值结果显示:由于两相材料剪... 详细信息

研究各向同性地基中含一个圆柱形弹性夹杂的地基沉陷问题。考虑全场的应力、变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合夹杂的边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达。数值结果显示:由于两相材料剪切模量之比的不同,在某个范围内沉陷量大于基底中点沉陷;在这个范围之外,则小于基底中点沉陷。当夹杂埋深为夹杂半径的5倍以上时,就可以运用所得结果,而不致引起太大误差;含圆形隧洞和刚性夹杂的问题可作为特殊情况得到。

关键词：圆柱形弹性夹杂地基沉陷复势理论应力集中

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近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移弹性解

现代隧道技术 2015年第1期52卷 45-54页

作者：蔡燕燕张建智俞缙傅国锋俞凯木华侨大学岩土工程研究所厦门361021 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州221008

考虑开挖及渗流影响的水工隧洞围岩稳定是一个重要课题,而近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移研究是该课题的难点。据此,文章基于弹性假设理论,引入反溶腔作用系数,采用复势理论求解近溶腔水工隧洞开挖问题,获得围岩应力及位移解析表达式... 详细信息

考虑开挖及渗流影响的水工隧洞围岩稳定是一个重要课题,而近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移研究是该课题的难点。据此,文章基于弹性假设理论,引入反溶腔作用系数,采用复势理论求解近溶腔水工隧洞开挖问题,获得围岩应力及位移解析表达式。将水工隧洞内水外渗的各影响因素简化为轴对称情况,并将渗流场以渗透体积力方式作用于应力场,采用平面应变理论求得正常运行期的过水公式,最后通过叠加原理求得弹性解。在满足挪威准则条件下,对比内水外渗前后的计算结果,依次探讨反溶腔作用系数、岩石孔隙水压力及埋深等的影响规律。分析结果表明:初次充水对围岩稳定起决定作用;反溶腔作用系数及埋深增大有助于围岩稳定;在岩石孔隙水压力影响下,溶腔一侧环向应力场出现大小值交换现象,而径向应力场并不出现该现象;近溶腔水工隧洞围岩偏压效应随着反溶腔作用系数的增大而弱化。

关键词：高压水工隧洞围岩稳定溶腔渗流复势理论挪威准则

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含衬砌圆形压力隧洞弹塑性新解

岩石力学与工程学报 2007年第S2期26卷 3770-3775页

作者：王明斌李术才山东建筑大学理学院山东济南250101 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

研究含衬砌圆形压力隧洞的弹塑性问题。考虑地应力的释放和衬砌安装的时序,提出合理模拟隧洞修筑过程的力学模型。运用Muskhelishvili复势理论的级数展开技术,构造合适的复应力函数,利用边界上位移和力的连续性条件,通过等式两边同次幂... 详细信息

研究含衬砌圆形压力隧洞的弹塑性问题。考虑地应力的释放和衬砌安装的时序,提出合理模拟隧洞修筑过程的力学模型。运用Muskhelishvili复势理论的级数展开技术,构造合适的复应力函数,利用边界上位移和力的连续性条件,通过等式两边同次幂指数的系数比较,将问题转化为线性方程组的求解,得到围岩和衬砌内的复应力函数表达式。基于Mohr-Coulomb屈服准则,且考虑衬砌内、外边界以及弹塑性区交界面上的边界条件,得到弹塑性交界面位于衬砌内,屈服条件中的第一主应力分别为径向应力和环向应力时的解答,经典的Fenner公式和Savin解答等许多已往解答,可以作为其特殊情况退化得到。

关键词：隧道工程压力隧道弹塑性复势理论 Mohr-Coulomb屈服准则

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含界面层圆形夹杂的平面热弹性问题

功能材料 2007年第A10期38卷 4132-4136页

作者：王明斌李术才赵峰山东建筑大学理学院山东济南250101 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 山东瀚正实业有限公司山东济南250014

研究了无穷远均匀拉伸条件下，含界面层圆形弹性夹杂的平面热弹性问题。运用Muskhelishvili复势理论的级数展开技术，将各区应力函数展开为合适的Taylor和Laurent级数，考虑边界上的力和位移连续性条件，将问题转化为线性方程组的求解... 详细信息

研究了无穷远均匀拉伸条件下，含界面层圆形弹性夹杂的平面热弹性问题。运用Muskhelishvili复势理论的级数展开技术，将各区应力函数展开为合适的Taylor和Laurent级数，考虑边界上的力和位移连续性条件，将问题转化为线性方程组的求解，数值分析表明：总体上，软界面层可以有效的减小夹杂和基体的界面应力集中；硬界面层可以减小夹杂内的界面应力集中，但却增加了基体内的界面应力集中；此外，总体上，界面相热膨胀系数较基体相和夹杂相过高，不利于降低界面应力集中。

关键词：界面层平面热弹性复势理论级数展开应力集中

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圆形隧道围岩附加应力场的解析解答

岩土力学 2006年第S1期27卷 207-210页

作者：王明斌李术才李树忱王兆清山东建筑大学理学院济南250101 山东大学土建与水利学院济南250061

研究各向同性岩体中含一个圆形隧道围岩的附近应力问题。考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合隧道的边界条件和无穷远的性态,获得了全场应力复势的解析表达式。数值分析发现,应力集中程度... 详细信息

研究各向同性岩体中含一个圆形隧道围岩的附近应力问题。考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合隧道的边界条件和无穷远的性态,获得了全场应力复势的解析表达式。数值分析发现,应力集中程度最剧烈时,不一定总是发生在孔的附近;应力集中程度最弱时,不一定总是距离孔边较远;当隧道埋深为其半径的5倍以上时,可以作为无限大基体含一个圆形孔洞来处理。

关键词：圆形隧道应力函数复势理论应力集中

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复杂边界孔口出流的数值模拟

水科学进展 1993年第1期4卷 30-36页

作者：杨永森吴持恭清华大学水电工程系北京100084 成都科技大学水利系成都610065

运用复势理论建立了求解明流泄洪洞泄流的一种新的计算模型,并提出了未知流量的求解方法。通过数值求解边界积分方程组,对流量、水面线和边壁压力等水力参数进行了数值模拟。计算表明,提出的方法计算速度较快、收敛性较好、精度较高,计... 详细信息

运用复势理论建立了求解明流泄洪洞泄流的一种新的计算模型,并提出了未知流量的求解方法。通过数值求解边界积分方程组,对流量、水面线和边壁压力等水力参数进行了数值模拟。计算表明,提出的方法计算速度较快、收敛性较好、精度较高,计算值与试验值符合良好。

关键词：孔口出流复势理论数值模拟

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热力响应下衬砌隧道附加应力场的敏感性分析

山东大学学报（工学版） 2009年第4期39卷 130-133,139页

作者：王明斌李术才蔚立元秦昊山东建筑大学理学院山东济南250101 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

针对核废料深埋处置遇到的热力耦合问题,研究一个深埋衬砌隧道热力响应下的附加应力场问题.考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达,对孔口... 详细信息

针对核废料深埋处置遇到的热力耦合问题,研究一个深埋衬砌隧道热力响应下的附加应力场问题.考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达,对孔口应力的敏感性分析显示:相对于无衬砌的情况,软衬砌的存在可以有效降低孔口应力,当衬砌厚度达到某个值时,孔口应力最小,过厚、过薄的衬砌对降低孔口应力都是不利的;对于硬衬砌隧道,当衬砌厚度达到某个值时,会出现应力集中现象,为了降低孔口应力,必须增加衬砌厚度;在一定情况下,由于热膨胀产生的热应力,也可以降低孔口应力.

关键词：衬砌隧道附加应力场复势理论级数展开热膨胀