磁电弹双材料中的螺位错

研究无限大磁电双材料中的螺位错问题。使用镜像位错法,得到了位错产生的弹性场、电场和磁场以及作用在位错上的像力。结果表明,两相之间的相互作用使得位错可以引起电场和磁场,这种现象对于单相磁电弹材料是不存在的。详细分析了压电-压磁双材料中应力场、电位移和磁感应强度的特性以及位错与界面的相互作用。     

半平面压电复合介质中的螺位错

研究了半平面压电复合介质中螺位错的性能。使用复变函数理论和虚拟镜像原理，得到了螺位错产生的电弹场和作用在位错上像力的解析表达式。作为特例，计算了由横观各向同性压电材料和非压电材料组成的半平面复合介质中螺位错的像力，结果表明，位错总是被自由边界所吸引，而位错被界面吸引还是排斥依赖于非压电材料的弹性常数与压电变硬的材料常数的相对值。     

径向层状压电复合介质中的螺位错

研究了径向层状压电复合介质中的螺位错与界面的相互作用，基于扰动的概念和级数展开的方法，推导了基体和压电环的弹性场和电场，并在此基础上给出了像力的表达式，分析了几何尺寸和材料的相对刚度对像力和界面应力的影响。     

含半无限界面裂纹压电材料反平面问题的基本解

研究了含半无限界面裂纹的两个横观各向同性压电材料组成的二维固体，将位移函数和电势函数分别用两个满足控制微分方程的级数表示，得到了在反平面状态下的变形和平面内电场作用下电弹场的基本解，为数值解法求应力强度因子提供了基础，并且得到了场强度因子，结果表明，在裂尖，电场强度、应变、应力、电位移均具有奇异性。     

复合压电材料尖劈端部奇性问题有限元分析

从应力平衡方程、电场Maxwell方程和尖劈边界条件构成的控制方程出发,导出一个基于位移场、电势的弱式方程．采用一维有限元分析技术,沿着尖劈端部领域进行单元离散,建立求解压电复合材料尖劈附近奇性场问题的有限元特征分析方法,对于压电材料非常重要的电学边界问题,本文也有所涉及,并给出了平面导电裂纹和绝缘裂纹的算例。     

边界配置法求含中心裂纹的压电材料反平面问题

从断裂力学的观点出发，采用边界配置法研究了含中心裂纹的矩形截面的压电材料在平面内电场和反平面变形作用下的应力场和电场的解，详细介绍了该方法的程序设计过程。作为例子，计算了能量释放率。结果表明．这种半解析半数值的方法程序编制简便，而且具有足够的稳定性和精确性。     

含垂直界面有限裂纹层状介质的断裂分析

研究层状介质含垂直于界面有限裂纹的断裂力学问题。利用积分变换方法，引入位错密度函数，导出了反映裂纹尖端奇异性的奇异积分方程组，并求得应于裂纹出现在层内，扩展到界面以及穿越界面形成反射裂纹等三种情况的奇异性系数。     

远处载荷作用下自由表面附近裂纹问题

采用连续分布位错模型讨论和分析了受远处载荷下半无限平面自由边界附近任意方位的裂纹问题,问题求解最后归结为求解一组Cauchy型奇异积分方程。在数值求解这组奇异积分方程中未知位错分布密度近似的基本密度函数与Chebyshev多项式之积,计算表明,本文方法的数值结果不但收敛快而且精度高。     

电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性

分析了电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性。根据波函数展开法将所研究的混合边值问题转化为对偶级数方程组,通过引入位错密度函数,进一步将问题归结为第一类Cauchy奇异积分方程。在此基础上,导出了远场散射模式（SFFP）和散射截面（SCS）的表达式,并详细考查了入射方向、裂纹张开角及载荷组合对远场散射特性的影响。研究成果对电磁构件的设计及电磁材料内裂纹的识别具有理论与应用价值。     

压电材料中弧形裂纹对入射SH波的散射

将波函数展开方法与奇异积分方程方法相结合，研究了无限大压电体中多个弧形裂纹对入射SH波的散射问题。通过引入广义位错密度函数，所考虑的混合边界值问题被化为一组第一类Cauchy型奇异积分方程，最后化为代数方程组进行数值求解。作为算例，给出了一个和两个弧形裂纹动应力强度因子随入射频率变化的关系曲线。     

含有裂纹水泥混凝土路面的理论分析

以断裂力学理论为基础,将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,利用傅立叶积分变换,并引入位错密度函数,建立了奇异积分方程,推导出水泥混凝土路面表面存在裂纹时裂纹尖端应力强度因子的解析表达式,然后应用Lobatto-Chebyshev数值方法求解奇异积分方程,得到了应力强度因子的数值解.以实际路面为例,计算了裂...     

含裂纹水泥混凝土路面的解析算法

水泥混凝土路面在使用过程中出现裂纹是一种常见的损坏形式。以断裂力学理论为基础,对含裂纹水泥混凝土路面进行了理论分析。将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,利用傅立叶积分变换,并通过引入位错密度函数建立奇异积分方程,推导出水泥混凝土路面含有垂直裂纹时裂纹尖端的应力强度因子的解析表达式。然后,再应用Lobatto—Chebyshev法求解奇异积分方程,得到应力强度因子的数值解。为了说明问题,以实际路面为例,给出水泥混凝土路面内部存在裂纹时裂纹尖端应力强度因子的计算结果,并讨论了影响应力强度因子大小的因素。     

ANTIPLANE MULTIPLE CURVED CRACK PROBLEM IN CIR-CULAR INCLUSION AND MATRIX MATERIAL

茫桑遥茫眨蹋粒? ＩＮＣＬＵＳＩＯＮ ＡＮＤ ＭＡＴＲＩＸ ＭＡＴＥＲＩＡＬTX＠陆建飞＠王建华＠沈为平ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｉｒｃｕｌａｒｉｎｃｌｕｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｒａｃｋｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ?..     

Fracture Mechanics for a Mode Ⅲ Crack in a Piezoelectromagnetic Material

Analytical solutions for a Griffith crack inside an infinite piezoelectromagnetic medium under combined mechanical-electrical-magnetic loadings are formulated using integral transform method. The singular stress, electric and magnetic fields in the piezoelectromagnetic material are obtained by the theory of linear piezoelectromagneticity. Fourier transforms are used to reduce the mixed boundary value problems of the crack, which is assumed to be permeable, to dual integral equations. The solution of the dual integral equations is then expressed analytically. Expressions for strains, stresses, electric fields, electric displacements, magnetic fields and magnetic inductions in the vicinity of the crack tip are derived. Field intensity factors and energy release rate for piezoelectromagnetic material are obtained. The stresses, electric displacements and magnetic inductions at the crack tip show the traditional square root singularities; and the electric field intensity factor (EFIF) and the magnetic field intensity factor (MFIF) are always zero.     

三维应力奇异单元自动生成的通用算法

用1/4奇异单元模拟裂纹尖端奇异性已经成为断裂力学数值计算的重要手段.目前三维奇异单元主要是靠人工手动生成奇异节点,然后再生成单元,这种方法工作量大、效率低,尤其是对复杂结构或裂纹形状更是难以实现.这里研究了各种形状三维奇异单元自动化生成的通用算法,并编制了计算程序,最后通过算例验证了算法的正确性.     

Fracture Mechanics for a Mode Ⅲ Crack in a Piezoelectromagnetic Material

Analytical solutions for a Griffith crack inside an infinite piezoelectromagnetic medium under combined mechanical-electrical-magnetic loadings are formulated using integral transform method. The singular stress, elec tric and magnetic fields in the piezoelectromagnetic material are obtained by the theory of linear piezoelectromagneticity. Fourier transforms are used to reduce the mixed boundary value problems of the crack, which is as sumed to be permeable, to dual integral equations. The solution of the dual integral equations is then expressed analytically. Expressions for strains, stresses, electric fields, electric displacements, magnetic fields and magnetic inductions in the vicinity of the crack tip are derived. Field intensity factors and energy release rate for piezoelectromagnetic material are obtained. The stresses, electric displacements and magnetic inductions at the crack tip show the traditional square root singularities; and the electric field intensity factor （EFIF） and the magnetic field intensity factor （MFIF） are always zero.     

旧水泥路面沥青加铺层反射裂缝应力分析

通过建立旧水泥混凝土路面沥青加铺层有限元模型,应用ANSYS软件计算分析了车轮荷载位于最不利位置时反射裂缝的受力特性,并根据断裂力学理论研究了在不同影响因素下应力强度因子K的变化。计算结果表明:在荷载和温度作用下,控制着路面裂缝扩展的应力强度因子KⅠ和KⅡ随着沥青加铺层厚度的增加呈减小趋势;同时,裂缝尖端的应力强度因子将随着沥青加铺层模量的增加而增大;此外,降温幅度和轴载的变化对加铺层抗裂性能也有较大影响。     

钢桁架桥斜拉杆螺栓裂纹尖端三维应力场研究

运用有限元分析软件建立了钢桁架桥三维仿真模型,研究受拉力最大的斜拉杆螺栓裂纹尖端空间应力场,分析了主拉应力、应力强度和van Mises应力沿三个方向的变化规律,并拟合得到离面约束因子Tz与r/t（距裂尖距离/板厚）之间的关系式.研究结果显示裂纹尖端应力集中现象突出,应力集中系数大于4;裂纹表面与内部的扩展前沿不一致,斜拉杆翼缘板偏桁架外侧裂纹扩展更快,易在螺帽内形成具有隐蔽性的类椭圆裂纹;三维应力约束的影响范围在板厚的60%以内.