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考虑淬火残余应力铝合金厚板中椭圆裂纹Ⅰ型强度因子计算

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中国有色金属学报 2012年第12期22卷 3320-3326页

作者：丁华锋朱才朝李大峰杜雪松刘明勇重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

基于实验及Shiratori的有限元数据,拟合出铝合金板淬火残余应力的分布函数,用Shen-Glinka法确定椭圆裂纹的Ⅰ型应力强度因子的权函数,推导出权函数系数的表达式。在此基础上分析几种裂纹表面经典应力分布时的Ⅰ型应力强度因子,与Shirat... 详细信息

基于实验及Shiratori的有限元数据,拟合出铝合金板淬火残余应力的分布函数,用Shen-Glinka法确定椭圆裂纹的Ⅰ型应力强度因子的权函数,推导出权函数系数的表达式。在此基础上分析几种裂纹表面经典应力分布时的Ⅰ型应力强度因子,与Shiratori的有限元结果吻合良好,验证所建立的权函数具有较高的精度。结合淬火残余应力分布函数,推导出椭圆裂纹在淬火残余应力场中的Ⅰ型应力强度因子,得出不同点残余应力强度因子随裂纹扩展的变化趋势不同。

关键词：铝合金淬火残余应力椭圆裂纹应力强度因子权函数

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呼吸性椭圆裂纹转子弯曲刚度模型

振动与冲击 2016年第21期35卷 183-187页

作者：刘政王建军北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

通常转子轴上的疲劳裂纹为椭圆形尖端,而国内外现有文献大多关注直裂纹转子,很少对椭圆裂纹呼吸行为建立模型。提出了新的圆柱轴椭圆裂纹呼吸模型,修正中性轴位置确定裂纹张开面积,并基于裂纹应变能计算出椭圆裂纹附加柔性系数,建立了... 详细信息

通常转子轴上的疲劳裂纹为椭圆形尖端,而国内外现有文献大多关注直裂纹转子,很少对椭圆裂纹呼吸行为建立模型。提出了新的圆柱轴椭圆裂纹呼吸模型,修正中性轴位置确定裂纹张开面积,并基于裂纹应变能计算出椭圆裂纹附加柔性系数,建立了该类裂纹转子弯曲刚度模型。进一步,与文献和有限元结果进行对比,裂纹呼吸规律完全符合,裂纹附加柔度、转子无量纲挠度满足计算要求,验证了该模型有效可行。

关键词：裂纹转子椭圆裂纹呼吸性弯曲刚度

一维六方准晶中椭圆裂纹问题的三维热-弹性解

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四川轻化工大学学报（自然科学版） 2022年第6期35卷 42-49页

作者：金晨淞李佩栋李翔宇西南交通大学力学与航空航天学院成都611756 四川大学建筑与环境学院成都610065

以一维六方准晶介质中的椭圆裂纹为对象进行解析研究。该裂纹上、下表面作用3组均匀的广义载荷:声子力、相位子力和温度载荷。根据关于开裂平面的对称性,该问题可转化为半空间上的混合边界值问题。采用广义势理论方法,结合相应的通解,... 详细信息

以一维六方准晶介质中的椭圆裂纹为对象进行解析研究。该裂纹上、下表面作用3组均匀的广义载荷:声子力、相位子力和温度载荷。根据关于开裂平面的对称性,该问题可转化为半空间上的混合边界值问题。采用广义势理论方法,结合相应的通解,对该混合边界值问题进行求解,得到了整个三维空间中的热-弹性耦合场。此外,裂纹所在平面上的一些重要物理量,包括温度、裂纹面位移、法向应力和应力强度因子等,均以封闭解的形式给出。通过数值算例,验证了所得解析解的正确性并分析了裂纹周围热-弹性耦合场的分布情况。裂纹周围的热-弹性耦合场的确定对红外热成像技术是至关重要的,因此,所得解析解将为红外热成像技术在准晶无损检测中的应用提供理论指导。

关键词：准晶椭圆裂纹热-弹性场解析解势理论方法

22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体断裂预测

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江苏大学学报（自然科学版） 2012年第3期33卷 354-358页

作者：王钟羡张瑞峰吴春笃江苏大学理学院江苏镇江212013 扬州环境资源职业技术学院江苏扬州225127

采用ABAQUS有限元分析软件对核压力容器用22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体进行弹塑性数值计算,用J-A2双参数描述韧-脆转变温度区椭圆裂纹前沿的应力场,根据RKR断裂准则预测椭圆裂纹扩展的起始点和材料韧-脆转变参考温度.结果表明:载荷一定时,... 详细信息

采用ABAQUS有限元分析软件对核压力容器用22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体进行弹塑性数值计算,用J-A2双参数描述韧-脆转变温度区椭圆裂纹前沿的应力场,根据RKR断裂准则预测椭圆裂纹扩展的起始点和材料韧-脆转变参考温度.结果表明:载荷一定时,随着温度的上升,J积分和约束参数A2也相应提高,温度对J积分的影响比对约束参数A2的影响要大;浅椭圆裂纹的最大J积分值出现在最深点处,而半圆裂纹则出现在表面点附近;根据RKR准则和J-A2三项解建立断裂预测公式,可以将标准三点弯曲试样的断裂韧性测试数据转移应用到带表面裂纹构件的断裂评估,为解决工程实际问题提供一种实用方法.

关键词： 22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹断裂韧度断裂约束韧-脆转变区

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厚壁筒内表面椭圆裂纹的应力强度因子研究

船舶力学 1999年第4期3卷 49-53页

作者：张伟张圣坤崔维成王志群上海交通大学船舶与海洋工程学院上海200030 南京理工大学应用力学系南京210094

本文首先介绍了用边界元法计算裂纹尖端应力强度因子的基本理论，接着利用边界无法计算厂在均匀内压作用下不同厚壁筒表面椭圆裂纹的应力强度因子，并研究了其大小随椭圆裂纹不同而变化的规律，为厚壁筒结构的设计、制造以及疲劳寿命分... 详细信息

本文首先介绍了用边界元法计算裂纹尖端应力强度因子的基本理论，接着利用边界无法计算厂在均匀内压作用下不同厚壁筒表面椭圆裂纹的应力强度因子，并研究了其大小随椭圆裂纹不同而变化的规律，为厚壁筒结构的设计、制造以及疲劳寿命分析提供了许多有价值的参考资料。

关键词：应力强度因子厚壁筒结构裂纹椭圆裂纹

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倾斜椭圆形裂纹的三维始裂状态

地球物理学进展 2011年第4期26卷 1206-1213页

作者：郭彦双马瑾汲云涛中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

基于断裂力学理论,采用最大拉应力准则分析了压剪和拉剪应力状态下倾斜椭圆形裂纹的三维始裂状态.研究结果表明:(1)椭圆形裂纹的三维始裂位置受周边应力场的影响:在拉剪状态下,原生裂纹的始裂位置始终在裂纹短轴端部,而与原生裂纹的几... 详细信息

基于断裂力学理论,采用最大拉应力准则分析了压剪和拉剪应力状态下倾斜椭圆形裂纹的三维始裂状态.研究结果表明:(1)椭圆形裂纹的三维始裂位置受周边应力场的影响:在拉剪状态下,原生裂纹的始裂位置始终在裂纹短轴端部,而与原生裂纹的几何形状(b/a)和材料泊松比(ν)无关,而在压剪状态下则受b/a和ν的共同影响,并随b/a和ν的改变,始裂位置在椭圆裂纹长、短轴端部之间变化;(2)拉剪应力作用下,简化分析中仅计算裂纹长短轴端部应力集中系数是合理的,但在压剪应力作用下,这种简化不合理且偏于危险,计算中需综合考虑裂纹几何形状和材料泊松比的影响;(3)无论是压剪还是拉剪应力作用下,弯扭破裂扩展面始终呈包裹状沿原生裂纹边界向外侧延展,但二者的弯扭方向相反,分析结果与实验结果一致;(4)Sih采用最小应变能密度因子准则给出的拉剪状态下裂纹的三维断裂结果仅为近似解,而压剪状态下的相关分析结果与实验结果明显不符.

关键词：椭圆裂纹始裂位置应力集中三维始裂状态

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平行于异材界面的三维椭圆平片裂纹分析

固体力学学报 2004年第3期25卷 339-344页

作者：陈梦成张安哥野田尚昭华东交通大学土木建筑学院南昌330013 九州工业大学机械工学科日本北九州市8048550

讨论了拉伸载荷作用下平行于两相材料界面的椭圆平片裂纹问题 .首先 ,使用有限部积分概念和两相材料界面完全接合时的点力基本解导出了一组以裂纹表面位移差为未知函数的超奇异积分方程组 .该组方程表明 ,此时三种裂纹模型同时存在 ;其... 详细信息

讨论了拉伸载荷作用下平行于两相材料界面的椭圆平片裂纹问题 .首先 ,使用有限部积分概念和两相材料界面完全接合时的点力基本解导出了一组以裂纹表面位移差为未知函数的超奇异积分方程组 .该组方程表明 ,此时三种裂纹模型同时存在 ;其次 ,在数值求解该组方程的过程中 ,未知函数裂纹表面位移差被近似为位移差的基本密度函数与多项式之积 .基本密度函数反映了裂纹前沿应力奇性性态 ;最后 ,以拉伸载荷为例 ,讨论了椭圆平片裂纹与界面的距离、裂纹形状比和不同材料组合对应力强度因子的影响 ,并以图表形式给出 .

关键词：两相材料椭圆裂纹超奇异积分方程数值分析应力强度因子异材界面材料力学

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椭圆裂纹张开位移权函数法

哈尔滨工程大学学报 2002年第4期23卷 51-55页

作者：邹广平张正国哈尔滨工程大学建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

通过推得的承受椭圆对称载荷作用下的无限大体椭圆裂纹权函数 ,利用弹塑性断裂力学的D -M模型 ,得到了权函数法计算其裂纹张开位移COD一般形式 ,并证明了其表达式的正确性 .应用这种承受椭圆对称载荷无限大体椭圆裂纹D -M模型裂纹张开位... 详细信息

通过推得的承受椭圆对称载荷作用下的无限大体椭圆裂纹权函数 ,利用弹塑性断裂力学的D -M模型 ,得到了权函数法计算其裂纹张开位移COD一般形式 ,并证明了其表达式的正确性 .应用这种承受椭圆对称载荷无限大体椭圆裂纹D -M模型裂纹张开位移COD的一般形式 ,计算了满足计算条件的 5种载荷情况椭圆裂纹的张开位移COD ,这些结果以前在任何应力强度因子手册中从未被给出过 ,可备工程上选择应用 .

关键词：椭圆裂纹张开位移权函数

三维椭圆裂纹前沿非法平面内扩展的可能性研究

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工程力学 1996年第A1期13卷 113-115页

作者：朱先奎刘光廷

为了研究三维裂纹在其前沿非法平面内扩展的可能性，本文采用椭球坐标系和一种特殊球坐标系，得到了三维椭圆裂纹的沿任意斜平面内局部应力和位移场，该解形式简单，和椭圆曲率无关，由此局部场，复合断裂准则的分析表明三维裂纹前沿每... 详细信息

为了研究三维裂纹在其前沿非法平面内扩展的可能性，本文采用椭球坐标系和一种特殊球坐标系，得到了三维椭圆裂纹的沿任意斜平面内局部应力和位移场，该解形式简单，和椭圆曲率无关，由此局部场，复合断裂准则的分析表明三维裂纹前沿每一点都将沿其法平面方向扩展。

关键词：三维断裂椭圆裂纹应力位移场扩展方向