闭合裂纹断裂的有效剪应力准则 被引量：13

1

作者 杨慧 曹平 +1 位作者 江学良 黎振兹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期470-474,共5页

将闭合裂纹表面的有效剪应力引入裂尖应力强度因子的计算,获得了无限大板和有限宽板含中心闭合裂纹在不同裂纹长度、倾角以及摩擦系数下裂纹尖端的应力强度因子值。引入等径向剪应力线τrθ这一概念,建立了闭合裂纹断裂的有效剪应力准则... 将闭合裂纹表面的有效剪应力引入裂尖应力强度因子的计算,获得了无限大板和有限宽板含中心闭合裂纹在不同裂纹长度、倾角以及摩擦系数下裂纹尖端的应力强度因子值。引入等径向剪应力线τrθ这一概念,建立了闭合裂纹断裂的有效剪应力准则:(1)岩板内闭合裂纹将沿着等τrθ线上双剪应力的和最小的方向扩展;(2)裂纹尖端的应力强度因子KⅡ达到材料的临界值KⅡC,裂纹将开始扩展。该准则成功预测了闭合裂纹的临界起裂角θc,与各种经典复合型断裂准则计算Ⅱ型裂纹起裂角比较,结果较为接近。将其应用于闭合裂纹的断裂判定是安全的。 展开更多

关键词 闭合裂纹 等径向剪应力线 有效剪应力 断裂准则

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双轴压缩下闭合裂纹应力强度因子的解析与数值方法 被引量：12

2

作者 杨慧 曹平 +3 位作者 江学良 黄尚安 黎振兹 许明情 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期850-855,共6页

采用"裂纹线应力场"分析方法,推导双轴压缩下有限岩板内闭合裂纹尖端应力强度因子的近似解析解,分析裂纹表面摩擦因数、侧压系数对裂尖应力强度因子的影响;运用有限元法对同一问题进行数值研究,并与解析解进行比较。研究结果... 采用"裂纹线应力场"分析方法,推导双轴压缩下有限岩板内闭合裂纹尖端应力强度因子的近似解析解,分析裂纹表面摩擦因数、侧压系数对裂尖应力强度因子的影响;运用有限元法对同一问题进行数值研究,并与解析解进行比较。研究结果表明:在岩体工程要求的精度之内,采用"裂纹线应力场"分析方法与有限元法这2种方法得出的结果基本吻合;裂纹长度a与岩板宽度W之比对裂纹尖端的应力强度因子有影响,按无限岩板情况计算裂纹尖端应力强度因子,其适用范围应有一定上限,即a/W≤0.2;当a/W>0.2时,应当考虑实际岩板的自由边界条件对裂纹尖端场的影响。 展开更多

关键词 双轴压缩 有限岩板 闭合裂纹 应力强度因子 摩擦因数 侧压系数

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基于混频Lamb波的闭合裂纹定位方法仿真

3

作者 孟佳颖 郑慧峰 +1 位作者 凌田昊 赵娜 《计算机仿真》 北大核心 2023年第4期520-525,共6页

为了对金属板构件中存在的早期闭合裂纹损伤进行无损检测和评价,提出一种将非线性混频方式与超声Lamb波技术相结合的检测技术。通过基本原理分析,推导了混频Lamb波对应的非线性评价参量,用于对闭合裂纹损伤进行评价,提出一种线扫查的闭... 为了对金属板构件中存在的早期闭合裂纹损伤进行无损检测和评价,提出一种将非线性混频方式与超声Lamb波技术相结合的检测技术。通过基本原理分析,推导了混频Lamb波对应的非线性评价参量,用于对闭合裂纹损伤进行评价,提出一种线扫查的闭合裂纹定位方法确定其在板中的位置,利用有限元仿真软件验证了混频信号的生成,利用非线性系数确定有效检测范围,并应用混频Lamb波对铝板中闭合裂纹进行了检测、表征与定位。仿真结果表明,混频信号的幅值随闭合裂纹的长度增加而增加,随闭合裂纹的宽度增加而减小,可认为混频信号对于闭合裂纹有足够的敏感性,能够对闭合裂纹进行检测与评价。 展开更多

关键词 非线性超声 闭合裂纹 混频兰姆波 无损检测 非线性系数

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银基触头材料裂纹类型及形成机理研究 被引量：13

4

作者 郭凤仪 王其平 孙鹤旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第4期47-51,56,共6页

根据不同电流等级及不同触头闭合压力，对银基触头材料裂纹类型及形成机理进行了分析研究。通过实验研究和理论分析，提出了三种裂纹类型并分析了每种裂纹的形成机理。

关键词 银基触头材料 接触压力 裂纹 形成 电触头

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T应力对闭合裂纹断裂行为的理论和实验研究 被引量：18

5

作者 赵彦琳 范勇 +2 位作者 朱哲明 周昌林 邱豪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1340-1349,共10页

研究受压情况下T应力对闭合裂纹断裂行为的影响。首先,根据裂纹表面的应力边界条件和Muskhelishvili基本理论得到裂纹尖端附近应力的理论解;其次,采用中心闭合裂纹砂岩试件进行单轴压缩试验,并将砂岩试件和PMMA试件起裂角的实验结果与... 研究受压情况下T应力对闭合裂纹断裂行为的影响。首先,根据裂纹表面的应力边界条件和Muskhelishvili基本理论得到裂纹尖端附近应力的理论解;其次,采用中心闭合裂纹砂岩试件进行单轴压缩试验,并将砂岩试件和PMMA试件起裂角的实验结果与理论值进行对比,验证该理论解的有效性。结果表明压缩荷载作用下,闭合裂纹尖端的应力应同时包含应力强度因子K的奇异项和3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy))的非奇异项;且引入3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy))的理论预测值能更好的吻合砂岩和PMMA试件的实验结果。通过理论分析可得:(1)忽略T应力将增大裂纹尖端的周向应力并减小起裂角;(2)考虑T应力影响时,包含3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy))的起裂角预测值介于只考虑T_x与考虑T_x和T_y两种情况下的理论值之间。因此闭合裂纹尖端存在3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy)),且这3个分量对闭合裂纹断裂行为有显著影响。 展开更多

关键词 岩石力学 闭合裂纹 T应力 应力强度因子 起裂角

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摩擦接触裂纹问题的扩展有限元法 被引量：12

6

作者 余天堂 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期84-89,共6页

扩展有限元法(XFEM)是一种在常规有限元框架内求解强和弱不连续问题的新型数值方法。扩展有限元法分析闭合型裂纹时,必须考虑裂纹面间的接触问题。已有文献均采用迭代法求解裂纹面的接触问题。该文建立了闭合型摩擦裂纹问题的扩展有限... 扩展有限元法(XFEM)是一种在常规有限元框架内求解强和弱不连续问题的新型数值方法。扩展有限元法分析闭合型裂纹时,必须考虑裂纹面间的接触问题。已有文献均采用迭代法求解裂纹面的接触问题。该文建立了闭合型摩擦裂纹问题的扩展有限元线性互补模型,将裂纹面非线性摩擦接触转化为一个线性互补问题求解,不需要迭代求解。算例分析说明了该方法的正确性和有效性,同时表明扩展有限元法结合线性互补法求解接触问题具有较好的前景。 展开更多

关键词 扩展有限元法 不连续问题 闭合型裂纹 摩擦接触 线性互补法

原文传递

张开度影响的裂隙体破断机制探讨 被引量：11

7

作者 蒲成志 杨仕教 张春阳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1836-1844,共9页

预制裂隙闭合形态是影响裂隙体模型破坏模式及破断机制的重要因素。为了系统探索裂隙闭合形态对裂隙体试件破断机理的影响,基于插片法用水泥砂浆材料制备了具有4种不同张开度的裂隙体试件,在RMT-150B试验机上开展了单轴加载试验,发现:... 预制裂隙闭合形态是影响裂隙体模型破坏模式及破断机制的重要因素。为了系统探索裂隙闭合形态对裂隙体试件破断机理的影响,基于插片法用水泥砂浆材料制备了具有4种不同张开度的裂隙体试件,在RMT-150B试验机上开展了单轴加载试验,发现:裂隙体张开度为0.1 mm时,不同倾角裂隙体峰值强度变化规律与滑动裂纹模型理论(μ=0)揭示规律相吻合;张开度为0.2,0.4,0.8mm时,不同倾角裂隙体峰值强度变化规律与滑动裂纹模型理论预测规律不一致。为探索压缩条件下张开裂隙模型的破断力学机制,基于弹性力学椭圆孔渐进应力场环境,结合应力叠加原理,分析了渐进应力场中法向压应力和横向压应力对孔口应力集中现象的贡献,给出了任意倾角椭圆型裂纹孔口环向集中应力的表达式,然后对试验过程中水平展布预制裂隙微裂纹发育特征与破断屈服过程的力学机理进行了分析和讨论;并基于线弹性断裂力学理论,讨论了渐进应力场中剪应力对尖端微裂纹发育的力学作用机理。 展开更多

关键词 裂隙体 闭合型裂纹 张开型裂纹 张开度 渐进应力场

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闭合型疲劳裂纹的亚谐波损伤识别方法 被引量：9

8

作者 王芝 吴维亮 +1 位作者 肖黎 屈文忠 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期567-573,共7页

近年来结构健康监测与损伤识别研究中广泛采用非线性振动与非线性超声方法。由于作动器和测试设备环节产生的超谐波成分作为背景噪声掩盖了损伤信号,降低了信噪比,利用亚谐波信号成分来识别闭合型疲劳裂纹。建立了闭合型裂纹的单自由度... 近年来结构健康监测与损伤识别研究中广泛采用非线性振动与非线性超声方法。由于作动器和测试设备环节产生的超谐波成分作为背景噪声掩盖了损伤信号,降低了信噪比,利用亚谐波信号成分来识别闭合型疲劳裂纹。建立了闭合型裂纹的单自由度定性模型,分段迟滞型作用力模拟了裂纹界面间的相互作用以及裂纹张开与闭合过程,研究了产生亚谐波的激励频率和激励幅值条件,讨论了模型参数对亚谐波产生的阈值影响。利用压电作动器/传感器进行了铝制裂纹梁损伤检测实验,得到了裂纹损伤亚谐波识别的激励电压与频率的范围。数值仿真与实验结果表明了闭合型疲劳裂纹的亚谐波损伤识别方法的有效性。 展开更多

关键词 损伤检测 闭合型裂纹 非线性超声 亚谐波 阈值

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电磁加载下铝板闭合裂纹的动态特性分析 被引量：8

9

作者 张闯 庞文英 +1 位作者 刘素贞 杨庆新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期2171-2178,共8页

板状或类板状金属结构在各类装备中应用广泛,闭合裂纹作为金属疲劳损伤的早期表现形式之一,一直是工程检测中所面临的难题。该文通过对铝板上的闭合裂纹进行电磁加载,激励闭合裂纹处于波动状态,并通过采集和分析应力波实现对闭合裂纹的... 板状或类板状金属结构在各类装备中应用广泛,闭合裂纹作为金属疲劳损伤的早期表现形式之一,一直是工程检测中所面临的难题。该文通过对铝板上的闭合裂纹进行电磁加载,激励闭合裂纹处于波动状态,并通过采集和分析应力波实现对闭合裂纹的检测。论文建立电磁加载下金属闭合裂纹的三维有限元模型,并在裂纹界面引入非线性弹簧模型,计算电磁加载下闭合裂纹区域的电磁场和位移场分布特征,分析不同电磁加载条件下金属闭合裂纹的动态特性,并对该检测方案进行实验,验证激励电流和加载位置等参数对电磁加载效果的影响。实验结果表明,闭合裂纹的存在,使得电磁加载下铝板中应力波的二次谐波成分更强。 展开更多

关键词 电磁加载 闭合裂纹 二次谐波 无损检测 铝板

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高频涡流加载下闭合裂纹的动态响应特性 被引量：8

10

作者 刘素贞 庄东超 +3 位作者 商士博 张闯 蔡智超 金亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期246-253,共8页

闭合裂纹是金属材料疲劳损伤的早期表现形式之一,因其界面相互啮合且紧密接触使得传统电磁超声检测方法对于其检测效果并不理想。本文把非线性检测技术与电磁超声相结合,建立电磁换能机理产生的应力波与以非线性弹簧理论搭建的闭合裂纹... 闭合裂纹是金属材料疲劳损伤的早期表现形式之一,因其界面相互啮合且紧密接触使得传统电磁超声检测方法对于其检测效果并不理想。本文把非线性检测技术与电磁超声相结合,建立电磁换能机理产生的应力波与以非线性弹簧理论搭建的闭合裂纹响应过程的有限元模型,模拟高频涡流加载下电磁超声表面波传播过程中振动质点的位移分布及其幅频特性,通过分析二次谐波分量研究电磁超声表面波在含闭合裂纹金属铝板中的非线性传播特性,为电磁加载技术应用于闭合裂纹的超声非线性检测提供理论基础。 展开更多

关键词 高频涡流加载 闭合裂纹 非线性超声 二次谐波

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电磁加载下金属板闭合裂纹的超声调制实验研究 被引量：7

11

作者 张闯 周希运 +1 位作者 刘素贞 杨庆新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1224-1231,共8页

板状类金属从加工制造到使用过程中不可避免会产生微小缺陷,如闭合裂纹。针对非线性超声检测金属闭合裂纹信号弱且易受外界干扰的问题,在闭合裂纹处进行电磁加载,增强其对超声波的调制作用。建立了电磁加载下含闭合裂纹金属板的超声调... 板状类金属从加工制造到使用过程中不可避免会产生微小缺陷,如闭合裂纹。针对非线性超声检测金属闭合裂纹信号弱且易受外界干扰的问题,在闭合裂纹处进行电磁加载,增强其对超声波的调制作用。建立了电磁加载下含闭合裂纹金属板的超声调制仿真模型,通过改变电磁加载参数,研究其对超声非线性的影响,并对仿真结果进行了实验验证。仿真与实验结果表明,电磁加载下含闭合裂纹的金属板超声调制可以实现对闭合裂纹的检测;应综合考虑激励主频、二次谐波与超声调制分量相互之间的重叠问题,合理选择电磁加载频率和激励电流。 展开更多

关键词 电磁加载 超声调制 闭合裂纹 无损检测

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水压作用下岩体裂隙压剪起裂准则 被引量：1

12

作者 刘红岩 周月智 +2 位作者 张光雄 薛雷 郑秀华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期920-929,共10页

为深入研究裂隙闭合与非闭合2种情况下裂隙水导致岩体压剪断裂机理,建立相应的压剪起裂准则。首先,研究初始地应力及裂隙水压作用下的非闭合裂隙尖端应力强度因子及起裂准则,并讨论压剪系数和水压对裂隙压剪起裂应力的影响;其次,研究闭... 为深入研究裂隙闭合与非闭合2种情况下裂隙水导致岩体压剪断裂机理,建立相应的压剪起裂准则。首先,研究初始地应力及裂隙水压作用下的非闭合裂隙尖端应力强度因子及起裂准则,并讨论压剪系数和水压对裂隙压剪起裂应力的影响;其次,研究闭合裂隙压剪破坏机理,并讨论裂隙尖端相对临界尺寸和裂隙面摩擦因数对临界水压(裂隙起裂时的水压)的影响;最后,采用室内试验及现场测试结果对上述两类准则的合理性进行验证。研究结果表明:非闭合裂隙尖端应力强度因子KⅠ应为裂隙面上法向压应力引起的KⅠ(N)及平行于裂隙面的横向压应力引起的KⅠ(T)之和,且其起裂模式多为压剪起裂;基于周群力等提出的经验压剪断裂准则,提出相应的非闭合裂隙压剪起裂准则;随着压剪系数增加,起裂应力分别呈非线性增加;随着水压增加,起裂应力呈非线性减小。在水压作用下,闭合裂隙压剪起裂模式往往为拉伸起裂,且裂隙尖端的KⅠ≡0,由此提出了考虑裂隙尖端T应力的修正最大周向应力准则;随着裂隙尖端相对临界尺寸增加,临界水压呈线性减小;随着裂隙面摩擦因数增加,临界水压呈非线性增加。 展开更多

关键词 岩体 闭合裂隙 非闭合裂隙 压剪起裂准则 T应力 临界水压

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闭合型裂纹时间反转损伤识别 被引量：6

13

作者 张望 吴维亮 +1 位作者 肖黎 屈文忠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期95-101,130,共8页

由于超声波能穿透闭合型裂纹界面,采用传统的线性超声技术难以检测和定位闭合型裂纹损伤,基于非线性时间反转理论研究了闭合型裂纹损伤检测方法。通过金属铝板上黏贴的压电激励/传感阵列,进行了Lamb波检测螺栓模拟的闭合型裂纹实验。根... 由于超声波能穿透闭合型裂纹界面,采用传统的线性超声技术难以检测和定位闭合型裂纹损伤,基于非线性时间反转理论研究了闭合型裂纹损伤检测方法。通过金属铝板上黏贴的压电激励/传感阵列,进行了Lamb波检测螺栓模拟的闭合型裂纹实验。根据Lamb波时间反转原理,得到激励重构信号。通过计算激励信号和重构信号间的相关系数定义了损伤指数,开发了能定位闭合型裂纹的成像算法。实验结果表明非线性超声时间反转方法能够有效地识别非线性的闭合型裂纹。 展开更多

关键词 闭合型裂纹 结构健康监测 损伤检测 非线性时间反转 压电阵列

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裂纹起裂规律对煤岩体破裂行为的影响 被引量：5

14

作者 牛心刚 孟贤正 +1 位作者 张永将 曹建军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期129-133,共5页

为获得压缩状态下含不同类型裂纹的煤岩体破裂行为,基于断裂力学分析张开型裂纹和闭合裂纹的起裂规律,研究裂纹类型对煤岩体抗破裂能力的影响.研究结果表明：几何参数及荷载对裂纹起裂规律的影响显著,含不同类型裂纹的煤岩体破裂特点相... 为获得压缩状态下含不同类型裂纹的煤岩体破裂行为,基于断裂力学分析张开型裂纹和闭合裂纹的起裂规律,研究裂纹类型对煤岩体抗破裂能力的影响.研究结果表明：几何参数及荷载对裂纹起裂规律的影响显著,含不同类型裂纹的煤岩体破裂特点相异.煤岩体含裂纹倾角越接近40~60o,长度越长,侧压系数越小,张开型裂纹曲率半径越大,闭合裂纹裂纹面摩擦系数越小,裂纹起裂应力越小,煤岩体也越易破裂,据此,提出了根据裂纹类型估算煤岩体破裂难易程度的方法. 展开更多

关键词 压缩状态 张开型裂纹 闭合裂纹 起裂应力 煤岩体

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单轴压缩荷载下闭合裂纹扩展的试验和数值研究 被引量：4

15

作者 杨恩光 杨立云 +2 位作者 胡桓宁 汪自扬 张飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期613-622,共10页

岩体内部存在大量的裂隙,由于填充物的存在,在大多数情况下裂纹面是闭合的,受外力作用时会产生摩擦力,进而会影响到岩体裂隙的起裂模式和扩展行为。因此,为了研究闭合裂纹的起裂模式和扩展行为,用类岩石材料PMMA有机玻璃板制成含有闭合... 岩体内部存在大量的裂隙,由于填充物的存在,在大多数情况下裂纹面是闭合的,受外力作用时会产生摩擦力,进而会影响到岩体裂隙的起裂模式和扩展行为。因此,为了研究闭合裂纹的起裂模式和扩展行为,用类岩石材料PMMA有机玻璃板制成含有闭合裂纹的预裂试样,在试样上进行单轴压缩试验,用数字图像相关系统(digital image correlation,简称DIC)记录并分析了闭合裂纹的起裂和扩展特征。另外,使用扩展有限元法(extended finite element method,简称XFEM)来模拟闭合裂纹的萌生和扩展,通过模拟得到了含闭合裂纹试样的破坏过程,并分析了闭合裂纹的起裂和扩展特征,与试验结果吻合良好,验证了数值模拟的有效性。在此基础上,引入裂纹倾角和裂纹面摩擦系数为变量,模拟研究了其对闭合裂纹起裂和扩展行为的作用机制。研究结果表明,裂纹闭合条件下产生的裂纹为翼型张拉裂纹。裂纹倾角和裂纹面摩擦系数对闭合裂纹的起裂模式和扩展行为有较大影响,裂纹倾角越大,起裂角越大;相反,裂纹面摩擦系数越大,起裂角越小。另外,裂纹面摩擦系数会对闭合裂纹的扩展产生抑制作用,且随着摩擦系数不断增大,抑制作用变得越来越显著,出现止裂现象。 展开更多

关键词 闭合裂纹 摩擦系数 DIC 扩展有限元 裂纹扩展行为

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电磁加载对超声传播特性的影响 被引量：5

16

作者 张闯 李福彪 +2 位作者 刘素贞 蔡智超 杨庆新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期102-107,共6页

近年来,非线性超声技术在检测结构微损伤方面的能力引起了国内外学者广泛的关注。如何提高闭合裂纹引起的非线性声学响应是非线性超声检测技术要解决的关键问题。本文提出利用电磁加载的方式激励闭合裂纹处于动态扩展状态,并实现对超声... 近年来,非线性超声技术在检测结构微损伤方面的能力引起了国内外学者广泛的关注。如何提高闭合裂纹引起的非线性声学响应是非线性超声检测技术要解决的关键问题。本文提出利用电磁加载的方式激励闭合裂纹处于动态扩展状态,并实现对超声的调制过程,进而产生较为强烈的超声非线性效应。通过研究电磁加载过程对闭合裂纹的激励效果,分析不同电磁加载参数对超声传播过程的影响特性,给出超声回波信号与电磁加载之间的对应关系,为超声非线性检测技术的工程应用提供重要依据。 展开更多

关键词 电磁加载 超声非线性 闭合裂纹 信号处理

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基于涡流脉冲热成像方法的稳态闭合疲劳裂纹检测 被引量：4

17

作者 白洁 彭建平 +2 位作者 张康 冯舲帆 高晓蓉 《无损检测》 2018年第12期12-16,86,共6页

在机车运行过程中,车轮与钢轨间的滚动接触易使得车轮表面出现滚动疲劳裂纹(RCF),当裂纹中存在第三种介质对其进行填充并引起裂纹闭合时,会影响裂纹的检出率(POD)。被第三种介质填充的裂纹区域会表现出弱导电性而影响电涡流分布。基于... 在机车运行过程中,车轮与钢轨间的滚动接触易使得车轮表面出现滚动疲劳裂纹(RCF),当裂纹中存在第三种介质对其进行填充并引起裂纹闭合时,会影响裂纹的检出率(POD)。被第三种介质填充的裂纹区域会表现出弱导电性而影响电涡流分布。基于涡流脉冲热成像(ECPT)方法对裂纹锈蚀填充异物进行检测,研究裂纹在弱电导状态下的涡流分布特性。通过仿真对比裂纹含填充物质时,在加热阶段所对应的不同深度的涡流密度场分布,来研究疲劳裂纹闭合的检测。利用试块生锈方式实现角度裂纹填充并进行测试,结果显示试验结果与仿真结论相吻合。 展开更多

关键词 涡流脉冲热成像 闭合裂纹 铁锈 涡流场

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移动接触下求解二维闭合裂纹的双重迭代边界元法

18

作者 蒲军平 王元丰 姚振汉 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期132-136,共5页

使用子域边界元法对受移动接触弹性体作用下的二维闭合裂纹问题进行了数值计算。由于两弹性体的接触界面和裂纹表面的接触范围的大小和接触状态事先是未知的 ,对此 ,在两个接触表面同时采用迭代的方法进行了求解。在裂纹的每个裂尖上都... 使用子域边界元法对受移动接触弹性体作用下的二维闭合裂纹问题进行了数值计算。由于两弹性体的接触界面和裂纹表面的接触范围的大小和接触状态事先是未知的 ,对此 ,在两个接触表面同时采用迭代的方法进行了求解。在裂纹的每个裂尖上都采用了四分之一的奇异单元以保证裂尖位移场和应力场奇异性的满足。用我们编制的二维裂纹问题程序对一些中心裂纹问题进行了计算 ,计算结果与经典断裂力学的理论值比较吻合。在无摩擦的条件下 ,对一些具有不同角度且受移动接触弹性体作用下的闭合裂纹问题进行了数值计算 。 展开更多

关键词 边界元 子域法 移动接触 中心裂纹 应力强度因子 断裂力学 二维闭合裂纹 双重迭代

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单轴压缩条件下含闭合双裂纹体岩石类材料的破坏机理 被引量：4

19

作者 邵伟 陈有亮 +1 位作者 周有成 罗仁安 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期216-220,共5页

在微型控制电液伺服单轴加载试验系统上,对含倾斜平行双裂纹的岩石类试件进行单轴加载试验研究,推导单轴压缩条件下试件应力强度因子(stress intensity factor,SIF)的解析表达式.分析裂纹表面摩擦系数对试件应力强度因子的影响,应用有... 在微型控制电液伺服单轴加载试验系统上,对含倾斜平行双裂纹的岩石类试件进行单轴加载试验研究,推导单轴压缩条件下试件应力强度因子(stress intensity factor,SIF)的解析表达式.分析裂纹表面摩擦系数对试件应力强度因子的影响,应用有限元法(finite element method,FEM)对同一问题进行数值分析,并与解析解进行比较.结果表明,随着裂纹表面摩擦系数的增大,应力强度因子减小,且采用有限元法求解应力强度因子是可行的,能准确预测含裂纹构件的安全性.此外,还对试件宏观裂纹的扩展机理进行了分析. 展开更多

关键词 单轴压缩 闭合裂纹 应力强度因子 摩擦系数

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受压圆孔板的闭合裂纹尖端应力强度因子解析解 被引量：3

20

作者 彭绍驰 经来旺 +1 位作者 吴迪 经纬 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期159-166,共8页

研究多应力场相互作用下的裂纹尖端应力强度因子是断裂力学中的重要内容,探究压缩荷载下圆孔与裂纹相互作用下的裂纹尖端应力强度因子对受压材料断裂准则与强度的影响至关重要。在含圆孔板单轴压缩初始解的基础上,采用叠加原理推导得出... 研究多应力场相互作用下的裂纹尖端应力强度因子是断裂力学中的重要内容,探究压缩荷载下圆孔与裂纹相互作用下的裂纹尖端应力强度因子对受压材料断裂准则与强度的影响至关重要。在含圆孔板单轴压缩初始解的基础上,采用叠加原理推导得出了单轴压缩圆孔板的裂纹尖端应力强度因子积分方程,采用切比雪夫多项式推导得出了积分方程的近似解;运用有限元方法对同一问题进行分析,并与积分方程的近似解进行对比;分析了圆孔尺寸、裂纹尺寸、裂纹位置以及裂纹面摩擦系数对裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明:通过叠加原理得出的裂纹尖端应力强度因子解与有限元方法解基本吻合,证明了基于初始解与叠加原理得出的裂纹尖端应力强度因子积分方程的正确性;更大的裂纹尺寸和圆孔尺寸、与孔边更近的位置以及更小的裂纹面摩擦系数会造成更大的应力强度因子,同时,靠近孔边侧的裂纹应力强度因子波动相较于远离孔边侧更为明显。 展开更多

关键词 压缩圆孔板 闭合裂纹 摩擦接触 应力强度因子 叠加原理 切比雪夫多项式

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