Asymptotic analysis of mode Ⅰ propagating crack-tip field in a creeping material

0　INTRODUCTIONWeknowthatthemetalmaterialwillbegincreepwhenthetemperatureishigherthan 30 per centoftheirsmeltingpoint.Foraturbine,adieselengine,anaerospacestructureandothermotivepowermechanisms,thematerialsstillworkwhentheirtemperaturesovershootthecreepthresholdval ue.Thecreepdeformationwilloccuratnormaltem peratureforthepolymerstructures(e.g .plasticspipingelements) .Inthecaseofcreepingthefrac tureofthestructureoccursduetocreepfractureandcreepcrackgrowth.Thereforetheresearchonthecrackgro…     

The asymptotic field of a dynamically growing crack in a viscoelastic materia

A mechanical model of a fracturing viscoelastic material was developed to investigate viscous effects in a dynamically growing crack-tip field. It was shown that in the stable creep-growing phase,elastic deformation and viscous deformation are equally dominant in the near-tip field,and stress and strain have the same singularity,namely,(σ,ε ) ∝ r?1 /( n?1) . The asymptotic solution of separating variables of stress,stain and displacement in the crack-tip field was obtained by asymptotic analysis,and the resulting numerical value of stress and strain in the crack-tip field was obtained by the shooting method and the boundary condition of a mode I crack. Through numerical calculation,it was shown that the near-tip fields are mainly governed by the creep exponent n and Mach number M . When n →∞,the asymptotic solution of a viscoelastic material can be degenerated into that of Freund's elastic-ideally plastic material by analyzing basic equations.     

刚性-压力敏感性材料界面I型准静态扩展裂纹尖端场

为了研究船用工程复合材料的界面裂纹特性,建立了刚性-压力敏感粘弹塑性材料Ⅰ型准静态扩展裂纹的力学模型.在稳态扩展阶段,应力和应变具有相同的奇异量级,即(σ,ε)∝γ<'-1/(n-1)>.引入Airy应力函数,通过渐近分析得出了裂纹尖端应力和应变的分离变量形式的渐近解,并采用打靶法求得了裂纹尖端应力和应变的数值结果.数值计算结果表明,界而裂尖场主要受材料的泊松比和幂硬化指数的控制.通过对裂纹尖端场的渐近分析,从应变角度出发,提出了刚性一压力敏感性材料界面Ⅰ型准静态扩展裂纹的断裂判据.     

II型动态扩展裂纹尖端应力场

在利用弹粘塑性力学模型的情况下,对动态扩展裂纹尖端应力场的对数奇异性进行了研究。以II型裂纹为例进行了求解计算,详细地分析了粘性系数α、马赫数M2对裂纹尖端的应力场影响。指出了文献[1]中对数奇异性区域存在的问题,解释了文献[1]中过渡区的成因。     

Asymptotic analysis of mode I propagating crack-tip field in a creeping material

Adopting an elastic-viscoplastic, the asymptotic problem of mode I propagating crack-tip field is investigated. Various asymptotic solutions resulting from the analysis of crack growing programs are presented. The analysis results show that the quasistatically growing crack solutions are the special case of the dynamic propagating solutions. Therefore these two asymptotic solutions can be unified.     

基于扩张观测器的船舶动力定位系统反演滑模变结构控制

针对海洋平台船舶动力定位控制系统,结合反演滑模控制与扩张观测器的优势,提出一种基于扩张观测器的船舶动力定位反演滑模控制方法.考虑到系统存在未知外部干扰以及船舶模型参数不确定性的问题,将系统分为内环观测器和外环控制器分别设计,首先利用扩张观测器估计系统的未知状态及不确定项,然后在外环的反演滑模控制器中进行补偿,最后用Lyapunov方法证明系统的稳定性.通过船舶定点控制仿真实验表明,基于扩张状态观测器的反演滑模控制器使得船舶纵荡和横荡的位置及首摇角度逐渐保持在期望值,具有较强的鲁棒性和控制性,能够有效抑制传统滑模控制的抖振问题,有益于船舶工程应用.     

导弹战斗部冲击下舷侧梁的动力响应及失效模式分析

根据理想刚-塑性材料模型假设,同时考虑梁的剪切、弯曲及拉伸,分析了均匀矩形截面简支梁中部在中低速、大尺寸、大质量、平头弹体正冲击下的动力响应,得到了梁的初始塑性变形模式及梁的塑性变形过程,并根据有效塑性应变失效准则,分析了简支梁的失效模式,得到了冲击过程中梁的临界失效挠度及吸能量,讨论了梁截面的形状及跨长对梁变形吸能能力的影响.     

复杂应力场中裂纹疲劳扩展寿命预报

船舶作为一种大型焊接结构,其疲劳热点部位的应力应变场分布很复杂,要预报这些部位的裂纹疲劳扩展寿命,必须解决复杂场中裂纹的应力强度因子计算及其裂纹扩展方向问题.该文对船舶肘板处两种不同原因产生的裂纹的扩展路径、扩展速率进行了研究.裂纹扩展方向用第一主应力准则确定,在裂纹扩展方向上给定不同的裂纹增量,得到不同长度裂纹的复合裂纹等效应力强度因子,并拟合这些计算结果得出船舶肘板的应力强度因子计算式.结合裂纹扩展率单一曲线模型对肘板裂纹扩展寿命进行了预报,预报结果与实验结果符合得较好,说明所采用的方法可行.对建立船舶典型节点的裂纹扩展寿命预报方法有参考价值.     

无填料振冲法在砂基加固处理中的应用

结合安哥拉某堆场地基处理工程,介绍了无填料振冲法在砂基加固处理中的应用。水、分段振密和密实电流是振冲施工质量控制的关键。针对潮汐对工程施工的影响、长时间无法达到密实电流值、砂层表层难以振密等典型问题提出了处理建议,归纳出振冲施工口诀。