单边裂纹通电瞬间裂尖处应力场的复变函数解 被引量：10

1

作者 胥红敏 白象忠 +1 位作者 付宇明 田振国 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2002年第3期362-368,共7页

本文应用复变函数中的Schwarz-Christoffel变换方法,在具单边裂纹的导电薄板通电瞬间温度场复变函数解的基础上,推导出用复变函数表示的应力场的表达式,并且给出算例。通过理论计算得知:当对具有单边裂纹的导电薄板通入适当密度的电流时... 本文应用复变函数中的Schwarz-Christoffel变换方法,在具单边裂纹的导电薄板通电瞬间温度场复变函数解的基础上,推导出用复变函数表示的应力场的表达式,并且给出算例。通过理论计算得知:当对具有单边裂纹的导电薄板通入适当密度的电流时,裂尖处温度急剧升高并熔化使裂尖变钝。同时,在裂尖周围形成了有利于遏制裂纹扩展的压应力场,有效地防止了裂纹沿其主方向和其它方向延伸。从理论上证明了电磁热效应在裂尖处产生高温形成焊口的同时,压应力场的形成是遏制裂纹扩展的主要因素之一。理论计算结果与实验结果比较吻合,为这一止裂方法的应用打下了理论基础。 展开更多

关键词 单边裂纹 通电 裂尖 应力场 复变函数 金属材料

下载PDF 职称材料

含有裂纹的Al-Mg合金构件电磁热止裂 被引量：8

2

作者 付宇明 王俊丽 +2 位作者 郑丽娟 向龙 张金森 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期29-34,共6页

利用自行研制的ZL-2型超强脉冲电流发生装置对带有单边裂纹的Al-Mg合金试件进行电磁热止裂实验,并对放电前后裂纹尖端的微观组织进行对比分析;采用热-电-结构耦合的数值分析方法求得放电后试件的电流密度场、温度场及热应力场;从理论上... 利用自行研制的ZL-2型超强脉冲电流发生装置对带有单边裂纹的Al-Mg合金试件进行电磁热止裂实验,并对放电前后裂纹尖端的微观组织进行对比分析;采用热-电-结构耦合的数值分析方法求得放电后试件的电流密度场、温度场及热应力场;从理论上计算放电后的电热应力强度因子。结果表明:放电电压对止裂效果存在最优值;在适当的强脉冲电流作用下,裂纹尖端在小范围内被瞬间强化加热,随后在极大的热压应力作用下快速冷却,组织发生明显变化,晶粒得到细化,并围绕裂纹尖端形成等值压缩热应力,对裂纹尖端有"夹紧"作用,进而阻止裂纹扩展。 展开更多

关键词 AL-MG合金 单边裂纹 微观组织 止裂 电磁热效应

下载PDF 职称材料

带单边裂纹的有限狭长体的Dugdale-Barenblatt模型 被引量：4

3

作者 杨林 《山东大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期63-67,共5页

研究带有单边裂纹的有限狭长体问题。在弹性体塑性变形中引进内聚力模型,由Dugdale-Barenblatt的观点,将一个带有外部载荷和一个带有内聚力载荷的线弹性场叠加。采用超越函数保角变换的复分析理论,将这个问题转化成一组函数方程,从而求... 研究带有单边裂纹的有限狭长体问题。在弹性体塑性变形中引进内聚力模型,由Dugdale-Barenblatt的观点,将一个带有外部载荷和一个带有内聚力载荷的线弹性场叠加。采用超越函数保角变换的复分析理论,将这个问题转化成一组函数方程,从而求得相应的应力强度因子和内聚力区域。 展开更多

关键词 单边裂纹 保角映射 Dugdale—Barenblatt模型 内聚力区域

原文传递

含裂纹灰铸铁试件拉伸破坏的试验研究 被引量：2

4

作者 王轲 唐豪 +3 位作者 李玉涛 曾双峰 常岩军 张克实 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期928-933,共6页

通过无裂纹、单边裂纹和双边裂纹灰铸铁试件对铸铁的拉伸破坏行为进行了试验研究。无裂纹铸铁受到拉伸载荷作用时呈现突然断裂,研究表明在铸铁中加入裂纹后总变形量和刚度降低,试件不会发生突然断裂,表现出一定的韧性特征。当灰铸铁试... 通过无裂纹、单边裂纹和双边裂纹灰铸铁试件对铸铁的拉伸破坏行为进行了试验研究。无裂纹铸铁受到拉伸载荷作用时呈现突然断裂,研究表明在铸铁中加入裂纹后总变形量和刚度降低,试件不会发生突然断裂,表现出一定的韧性特征。当灰铸铁试件中裂纹小于5 mm时,单裂纹试件和双裂纹试件的最大拉伸载荷力/位移曲线的割线刚度基本相同。裂纹纵向间距对双裂纹试件的最大载荷和割线刚度影响较小,但试件达到最大载荷后的变形能力随裂纹纵向间距的增大而增大。 展开更多

关键词 灰铸铁 单边裂纹 双边裂纹 裂纹纵向间距 脆韧转化

下载PDF 职称材料

取样方向对含单边裂纹牛卡纸拉伸断裂行为的影响 被引量：2

5

作者 杨佳 王勇 +2 位作者 李蕊 郭宁 赵晓辉 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第15期203-208,共6页

目的探究取样方向对含单边裂纹牛卡纸拉伸断裂行为的影响,以期提高牛卡纸为原料制作的包装盒等成品的强度。方法首先在不同取样方向上制备含单边裂纹的牛卡纸试样,然后基于数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法,结合显微张... 目的探究取样方向对含单边裂纹牛卡纸拉伸断裂行为的影响,以期提高牛卡纸为原料制作的包装盒等成品的强度。方法首先在不同取样方向上制备含单边裂纹的牛卡纸试样,然后基于数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法,结合显微张力测试台测得不同取样方向与拉伸断裂载荷的关系图,分析不同取样方向下裂纹尖端微观应变场,最后结合电镜扫描测试进行对比分析。结果结果表明,通常情况下,含单边裂纹的牛卡纸依然符合纸张纵向拉伸载荷大于横向拉伸载荷的规律,取样方向越靠近横向,裂尖区域应变值越大,发生断裂时的拉伸载荷越小。结论牛卡纸取样方向和纤维与纤维的结合强度是影响牛卡纸拉伸断裂行为的重要因素。 展开更多

关键词 取样方向 单边裂纹 拉伸断裂 牛卡纸

下载PDF 职称材料

单边裂纹电磁热止裂的动力学效应 被引量：2

6

作者 郑丽娟 樊金开 付宇明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期137-142,共6页

对超强脉冲放电止裂瞬间产生的动力学效应及其对裂纹尖端的影响进行研究,通过位移势函数的求解给出准稳态各应力应变分量;通过拉氏变换得出具有动力学效应下的各应力应变分量。以单边裂纹的无限大薄板为例,具体计算出瞬时点热源下的准... 对超强脉冲放电止裂瞬间产生的动力学效应及其对裂纹尖端的影响进行研究,通过位移势函数的求解给出准稳态各应力应变分量;通过拉氏变换得出具有动力学效应下的各应力应变分量。以单边裂纹的无限大薄板为例,具体计算出瞬时点热源下的准稳态和动力学效应两种情况下的裂纹尖端局部区域的应力及变化。研究结果表明,在点热源产生的很短时间内,动力学效应会在裂尖附近由于"热击"产生压应力的突变,带有惯性项的动力学效应能更有效的遏制裂纹的扩展。 展开更多

关键词 单边裂纹 动力学效应 电磁热止裂 热应力 准稳态

下载PDF 职称材料

机械载荷作用下单边裂纹载流薄板的应力场 被引量：2

7

作者 刘思远 白象忠 +1 位作者 刘俊杰 敖涛 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第3期22-26,共5页

采用坐标变换的方式,将单边裂纹载流薄板通电瞬间由温度产生的应力场表达式中的各应力分量分离,并用极坐标进行表示.给出了Ⅰ型穿透裂纹尖端附近的应力场的表达式.最后将温度产生的应力场与单向拉伸载荷作用产生的应力场相叠加,推导出... 采用坐标变换的方式,将单边裂纹载流薄板通电瞬间由温度产生的应力场表达式中的各应力分量分离,并用极坐标进行表示.给出了Ⅰ型穿透裂纹尖端附近的应力场的表达式.最后将温度产生的应力场与单向拉伸载荷作用产生的应力场相叠加,推导出用极坐标表示的机械载荷作用下单边裂纹载流薄板的应力场的表达式,并给出算例. 展开更多

关键词 坐标变换 单边裂纹 载流薄板 机械载荷 温度应力函数

下载PDF 职称材料

裂纹宽度及位置对钢板影响的有限元分析 被引量：1

8

作者 刘建 杨邦成 吴丰雷 《中国水运（下半月）》 2019年第12期90-91,94,共3页

基于XFEM裂纹模型的扩展有限元方法,对钢桥面板的拉伸破坏进行了数值模拟研究。通过建立三维结构有限元模型,对宽度不同的单边裂纹在钢板厚度方向上占比分别为a/B=0.25,0.5,0.75,1和深埋居中裂纹a/B=0.25,0.5以及深埋偏心的多种工况下... 基于XFEM裂纹模型的扩展有限元方法,对钢桥面板的拉伸破坏进行了数值模拟研究。通过建立三维结构有限元模型,对宽度不同的单边裂纹在钢板厚度方向上占比分别为a/B=0.25,0.5,0.75,1和深埋居中裂纹a/B=0.25,0.5以及深埋偏心的多种工况下钢板的拉伸破坏进行了模拟研究。结果表明,不同宽度的单边裂纹和深埋居中裂纹对钢板应力分布影响较小,应力最值呈现规律性变化,裂纹嘴位移随着裂缝宽度的增加而增加;深埋偏心裂纹的应力分布与其他工况相比差异明显不同,在扩展过程中,裂纹扩展宏观区域出现明显褶皱,在实际工程应用中可用作判断裂纹的位置形态。 展开更多

关键词 扩展有限元 单边裂纹 深埋裂纹 拉伸断裂

下载PDF 职称材料

单边裂纹电磁热止裂强化的残余应力分析 被引量：1

9

作者 付宇明 郑光洁 +2 位作者 郑丽娟 张金森 刘会莹 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期103-106,共4页

建立带有单边裂纹的无限大金属薄板模型,给出脉冲放电瞬间的温度场,应用一维条件下的热弹塑性理论,导出了单边裂纹金属构件电磁热止裂后的一维残余应力解;对带有单边裂纹的导电薄板脉冲放电后裂纹尖端产生的残余应力进行数值分析,理论... 建立带有单边裂纹的无限大金属薄板模型,给出脉冲放电瞬间的温度场,应用一维条件下的热弹塑性理论,导出了单边裂纹金属构件电磁热止裂后的一维残余应力解;对带有单边裂纹的导电薄板脉冲放电后裂纹尖端产生的残余应力进行数值分析,理论与数值分析结果基本吻合;对40CrNiMo试件的残余应力超声波无损检测发现,止裂后残余应力变大。研究表明,在对带有单边裂纹的导电薄板进行电磁热止裂时,裂纹尖端周围温度急剧升高,使得裂纹尖端受热膨胀,由于裂尖受到周围材料的刚性约束,在受热和冷却过程中会残留一个压缩塑性应变,其产生的残余应力可有效的抑制裂纹扩展。 展开更多

关键词 单边裂纹 电磁热止裂 塑性应变 残余应力

下载PDF 职称材料

基于动力特性与小波变换的简支梁损伤识别 被引量：1

10

作者 徐飞鸿 张佳文 《山西建筑》 2009年第21期3-5,共3页

基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效扭转弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应,利用经典动力学推导了含单边边缘裂纹简支梁振动频率的特征方程,直接利用该特征方程在获得前三阶频率后画出对应于各阶频率的弹簧等效刚度和裂纹位置关系的曲... 基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效扭转弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应,利用经典动力学推导了含单边边缘裂纹简支梁振动频率的特征方程,直接利用该特征方程在获得前三阶频率后画出对应于各阶频率的弹簧等效刚度和裂纹位置关系的曲线,求其交点识别裂纹参数,并结合小波分析方法解决了识别结果的唯一性问题,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 单边裂纹 损伤识别 固有频率 振型 小波变换

下载PDF 职称材料

简支梁损伤识别的特征方程曲线交点法 被引量：1

11

作者 徐飞鸿 张佳文 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第3期11-16,共6页

基于扭转弹簧模型的裂纹梁振动分析,推导了含单边边缘裂纹简支梁振动频率特征方程,提出了"特征方程曲线交点法"结合"附加质量"的方法.通过绘制相应于损伤梁前几阶固有频率的裂纹深度—位置的关系曲线,并求解其交点... 基于扭转弹簧模型的裂纹梁振动分析,推导了含单边边缘裂纹简支梁振动频率特征方程,提出了"特征方程曲线交点法"结合"附加质量"的方法.通过绘制相应于损伤梁前几阶固有频率的裂纹深度—位置的关系曲线,并求解其交点识别裂纹参数,解决了由于简支梁的对称性导致的损伤位置的误判问题.数值模拟结果显示,本文方法具有很好的识别精度. 展开更多

关键词 简支梁 单边裂纹 损伤识别 特征方程 固有频率

下载PDF 职称材料

有限宽狭长压电基体中单边裂纹问题分析 被引量：1

12

作者 韩荣梅 郭怀民 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期169-172,共4页

为了研究有限宽狭长压电复合材料基体中单边裂纹面上受反平面剪应力和面内电载荷共同作用,采用保角变换和复变函数方法,给出电不可通边界条件下裂纹尖端场应力强度因子和机械能释放率的解析解.当狭长体的宽度增大到一定程度时,可得到无... 为了研究有限宽狭长压电复合材料基体中单边裂纹面上受反平面剪应力和面内电载荷共同作用,采用保角变换和复变函数方法,给出电不可通边界条件下裂纹尖端场应力强度因子和机械能释放率的解析解.当狭长体的宽度增大到一定程度时,可得到无限大压电体中边裂纹的解析解.通过数值算例,分析裂纹长度、狭长体宽度以及机电载荷对机械应变能释放率的影响规律. 展开更多

关键词 狭长基体 单边裂纹 复变函数方法 场强度因子 机械应变能释放率

下载PDF 职称材料

计算含裂纹构件的分区法

13

作者 刘平 《江西水利科技》 1989年第4期58-63,共6页

本文提出一种用边界单元法(以后称为BEM)和Willians解相耦合的数值方法计算线性二维裂纹的问题。此方法是建立在分区的基础之上,在应用Willians解时,文中对区域的选取作了合理性的讨论。最后给出了算例,并同经典解作了比较。

关键词 含裂纹构件 分区法 数值方法 单边裂纹 数值计算 经典解 公共边界 应力强度因子 裂尖 区域

下载PDF 职称材料

用焦散线法测量应力强度因子

14

作者 陈华丽 饶世国 孙开明 《激光杂志》 CAS 1987年第5期309-315,共7页

本文主要研究用焦散线方法求解裂纹尖端应力强度因子,扼要介绍了焦散线法基本原理,并对单边裂纹拉伸板条的应力强度因子进行测量,与理论值相比较,符合得很好。

关键词 应力强度因子 焦散线法 测量 焦散线方法 裂纹尖端 单边裂纹 理论值 求解

下载PDF 职称材料

板拉伸试样Ⅰ型裂纹长度的计算

15

作者 田常海 《鞍钢技术》 CAS 1999年第4期13-14,共2页

１引言采用三点弯曲试样或紧凑拉伸试样测定材料断裂韧性，方法简便，所需的材料重量及试验机吨位都只是板拉伸试样测定方法的几分之一，但在三点弯曲或紧凑拉伸试样中，裂纹所受到的不是拉伸应力的张开，而是弯曲应力的张开。在弹性范... １引言采用三点弯曲试样或紧凑拉伸试样测定材料断裂韧性，方法简便，所需的材料重量及试验机吨位都只是板拉伸试样测定方法的几分之一，但在三点弯曲或紧凑拉伸试样中，裂纹所受到的不是拉伸应力的张开，而是弯曲应力的张开。在弹性范围内，无法测定平均应力水平。因此，... 展开更多

关键词 板 拉伸试验 Ⅰ型 裂纹长度 计算 单边裂纹

下载PDF 职称材料

泡沫材料中的单边裂纹内聚力模型

16

作者 杜丽萍 《河北联合大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第2期71-75,共5页

研究带单边裂纹的泡沫材料中的内聚力模型问题。在平面应变状态下,采用保角变换知识,推导出相应的内聚力区域大小,结果显示内聚力区域大小和裂纹面上的应力和材料的屈服应力有关,这为单边裂纹的泡沫材料的断裂提供了理论基础。

关键词 泡沫材料 平面应变 单边裂纹 保角映射 内聚力区域

下载PDF 职称材料

激光预制裂纹槽的断裂分析 被引量：12

17

作者 赵勇 杨慎华 +1 位作者 郑祺峰 金文明 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期984-987,共4页

进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预... 进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预制裂纹槽试样的断口具有最小的裂尖塑性变形区域,与有相同裂纹槽深度的线切割和拉削加工裂纹槽试样相比,其拉伸断裂载荷分别小20%和30%左右。在试验结果基础上确定了激光加工裂纹槽的等效临界应力强度因子为25.51 MPa.m1/2。本文结果可用于激光预制裂纹槽的连杆裂解载荷参数计算。 展开更多

关键词 材料合成与加工工艺 激光 裂纹槽 单边裂纹轴向拉伸试样 连杆 裂解 等效临界应力强度因子

下载PDF 职称材料

冲击加载下的砂岩动态断裂全过程的实验和分析 被引量：12

18

作者 李炼 杨丽萍 +1 位作者 曹富 王启智 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1912-1922,共11页

采用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘（HSCFBD）新型试样在直径为100 mm的分离式霍普金森压杆上进行径向冲击加载,完成I型动态断裂实验,首次研究了砂岩的动态断裂全过程。实验表明,在低加载气压（0.16-0.17 MPa）驱动炮弹条件下,炮弹撞击速... 采用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘（HSCFBD）新型试样在直径为100 mm的分离式霍普金森压杆上进行径向冲击加载,完成I型动态断裂实验,首次研究了砂岩的动态断裂全过程。实验表明,在低加载气压（0.16-0.17 MPa）驱动炮弹条件下,炮弹撞击速度为3.7-4.4 m/s,检测到试样的破裂历经裂纹的动态起裂、扩展和止裂3个阶段,止裂后到第2次起裂开始,裂纹停滞较长一段时间。采用裂纹扩展计测得裂纹起裂、扩展和止裂完整过程的瞬时时间,以此确定试样的动态起裂时刻、裂纹扩展速度和止裂时刻,并运用实验-数值-解析法分别得到砂岩的动态起裂韧度、扩展韧度和止裂韧度。从微观角度分析了动态起裂韧度和起裂时间的加载率效应。最后,初步讨论了试样内应力波反射对止裂的影响。 展开更多

关键词 圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘 动态断裂全过程 动态起裂韧度 动态扩展韧度 动态止裂韧度

下载PDF 职称材料

孔洞对单边裂纹板裂纹扩展方向的影响 被引量：9

19

作者 吕斐 缪新婷 周昌玉 《南京工业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第4期86-92,101,共8页

平板内孔洞产生的应力集中会对板内裂纹扩展路径产生"吸引"作用,使其偏离原来直线方向。运用扩展有限元法研究了单边裂纹板内单孔洞的位置和大小对应力集中和裂纹扩展路径的影响以及双孔洞单边裂纹板内裂纹的扩展情况。同时... 平板内孔洞产生的应力集中会对板内裂纹扩展路径产生"吸引"作用,使其偏离原来直线方向。运用扩展有限元法研究了单边裂纹板内单孔洞的位置和大小对应力集中和裂纹扩展路径的影响以及双孔洞单边裂纹板内裂纹的扩展情况。同时引入应力影响系数来表征开孔边缘处应力对裂纹扩展路径所产生"吸引"作用的强弱,结果表明,在同一模型中应力影响系数的变化趋势和裂纹扩展路径偏转角的变化趋势一致。 展开更多

关键词 单边裂纹板 孔洞 扩展有限元法 裂纹扩展路径 应力影响系数 偏转角

下载PDF 职称材料

圆孔内单边(或双边)裂纹平台巴西圆盘应力强度因子的全面标定 被引量：9

20

作者 周妍 张财贵 +1 位作者 杨井瑞 王启智 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第1期16-30,共15页

虽然径向压缩含内单边裂纹的圆环型试样已有学者进行了分析,但在该试样上增加有益于加载的平台,就形成了新的试样——圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘(holed single cracked flattened Brazilian disc,HSCFBD),并对其进行了研究.此外,对圆孔... 虽然径向压缩含内单边裂纹的圆环型试样已有学者进行了分析,但在该试样上增加有益于加载的平台,就形成了新的试样——圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘(holed single cracked flattened Brazilian disc,HSCFBD),并对其进行了研究.此外,对圆孔内(双边)裂纹平台巴西圆盘(holed cracked flattened Brazilian disc,HCFBD)做了进一步研究.通过有限元分析,对含有不同内外半径比、无量纲裂纹长度、平台角的HSCFBD和HCFBD的无量纲应力强度因子Y进行了全面标定,给出Y的曲线和拟合公式,拟合公式计算结果与数值标定结果相对误差在±1.39%以内.分析了试件形状参数对应力强度因子的影响:内外半径比越大,平台角越小,无量纲应力强度因子越大.根据应力强度因子的变化规律,推荐了适合测试Ⅰ型断裂韧度的HSCFBD和HCFBD的参数.进行了HCFBD的初步试验,还用国际岩石力学学会建议的人字形切槽巴西圆盘做了对比试验. 展开更多

关键词 圆孔内(双边)裂纹平台巴西圆盘(HCFBD) 圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘(HSCFBD) 无量纲应力强度因子 有限元分析 拟合公式

下载PDF 职称材料