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2011年05月27日

【期刊论文】脆性岩石断裂破坏机理的边界配位法分析1)

朱哲明, 谢和平, 范天佑*

力学学报,1988,30(2):238~246,-0001,():

摘要

针对裂纹表面承受载荷时的应力条件,提出了新的应力函数,该应力函数对于各种裂纹模型、各种边界条件、各种边界形状、裂纹表面自由或承受均布载荷等均适用。并利用边界配位法,计算了在压缩载荷下,岩石内部裂纹的应力强度因子(SIF),给出了关于岩石断裂破坏的一些新结论。

关键词: 边界配位法,, 裂纹表面载荷,, 岩石断裂,, 应力强度因子

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2011年04月19日

【期刊论文】Stellite和NiCrSiB合金激光送粉熔覆裂纹倾向的比较研究

钟敏霖, 刘文今

中国激光,2002,29(11):1031~1036,-0001,():

摘要

高功率CO2激光送粉熔覆Stellite和NiCrSiB合金对比实验表明:NiCrSiB合金激光熔覆具有很大的裂纹倾向,NiCrSiB+50%Ni不出现裂纹,前者微观组织特征为少量的韧性相和大量不规则杂乱分布的粗大硬质相。后者为典型枝晶结构。Stellite6合金激光熔覆不出现裂纹,SteUite6+18%以上WC出现裂纹,前者微观组织特征为先共晶枝晶和枝晶间共晶,后者枝晶间共晶增多、共晶内碳化物析出物增多并出现多种复杂形状的碳化物无规沉淀析出。激光熔覆层裂纹形成的根本原因是由于熔覆过程产生的很大拉应力,裂纹形成的主导原因是由于激光熔覆层本身的韧性太低而脆性太大,难以承受大的拉应力。降低裂纹倾向的思路是改变熔覆层内强化相的形态。使其以颗粒形式均匀弥散地析出。同时使强化相颗粒由底部至表面呈梯度分布。

关键词: 裂纹倾向,, 送粉激光熔覆,, NiCrSiB,, Stellite,, 微观组织

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2011年04月19日

【期刊论文】定向凝固镍基高温合金上激光熔覆Inconel 738的裂纹敏感性研究

钟敏霖, 孙鸿卿, 刘文今, 何金江, 李晓莉, 朱晓峰

航空材料学报,2005,25(2):26~31,-0001,():

摘要

针对定向凝固镍基高温合金叶片的强化与修复需求,研究了在定向凝固镍基高温合金基体上激光熔覆In-conel738的裂纹敏感性问题。在定向凝固镍基高温合金基体上激光熔覆Inconel738合金对裂纹非常敏感,所产生的裂纹为热裂纹,由定向凝固基体晶界处引发并穿过界面向熔覆层发展;多层熔覆过程中熔覆层间也会产生热裂纹,热裂纹沿晶界纵向扩展。定向凝固高温合金基体晶界处的低熔共晶成为主要的裂纹源。严格控制激光熔覆过程中的热输入量可以显著降低裂纹敏感性。选择适当的熔覆工艺方法和参数可以在定向凝固镍基合金基体上形成良好冶金结合且无裂纹的基本保持定向凝固特性的熔覆层组织。

关键词: 激光熔覆, 镍基高温合金, 裂纹 定向凝固

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2011年02月14日

【期刊论文】含环向表面裂纹管道功率流特性与裂纹识别

李天匀, 朱翔, 赵耀, 严谨

海洋工程,2007,25(1):57~63,-0001,():

摘要

研究在外力激励下含有环向表面裂纹损伤的壳式管道的波传播与功率流特性,并给出裂纹识别方法。管道的振动用 Fliigge方程来描述,通过将裂纹模拟为分布的线性弹簧,运用断裂力学理论,得到裂纹区域的局部柔度矩阵,从而建立外力作用处以及裂纹两侧区域的位移和内力的连续性条件对裂纹管道的功率流进行求解。讨论功率流特性与裂纹位置和管道特性等参数的关系,最后给出了裂纹识别的方法。

关键词: 振动功率流, 裂纹 管道, 线性弹簧

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2011年02月14日

【期刊论文】含环向表面裂纹圆柱壳的波传播特性研究1)

李天匀, 朱翔), 赵耀, 刘敬喜

力学学报,2007,39(1):119~124,-0001,():

摘要

研究振动波在含有环向表面裂纹的无限长圆柱壳中的传播性。圆柱壳体的振动用Flügge方程来描述。运用线弹性断裂力学的理论,考虑到裂纹的张开、滑移和撕裂3种模式以及它们相互之间的耦合,利用分布的线弹簧来模拟裂纹并建立了裂纹所在区域的局部柔度矩阵,得到由此引起的附加们移和体中内力之间的关系。在入射波已知的情况下,根据裂纹两侧区域的位移和内力的连续性条件得到了反射和透射波的幅值系数。分析了入射波通过裂纹后的透射、反射系数与激励频率和裂纹尺寸之间的关系。为基于振动功率流方法识别圆柱壳表面损伤提供了理论基础。

关键词: 圆柱壳, 环向表面裂纹 线弹簧模型, 局部柔度, 振动波, 操作探测

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2011年02月14日

【期刊论文】含表面裂纹板的振动功率流特性研究

李天匀, 朱翔, *李天匀, 赵耀, 刘敬喜

工程力学,2007, 24(2):62~67,-0001,():

摘要

从结构噪声的观点研究了在简谐力作用下含有表面裂纹板的振动功率流特性。由于裂纹的存在,导致了板在裂纹两边转角的不连续性,运用断裂力学的理论得到裂纹导致的附加转角。利用力作用处以及裂纹处的连续性条件推导出了含裂纹板中的弯曲波运动并得到输入功率流以及传播功率流。通过对完善板与裂纹板的输入功率流与传递功率流的对比,表明板中裂纹的存在改变了板原有的振动功率流特性,裂纹的特性参数可以通过板的输入功率流和传播功率流来反映。通过构造裂纹板的输入功率流的等值线图给出了识别板中的裂纹的方法。

关键词: 损伤检测, 结构噪声, 振动功率流, 裂纹板, 局部柔度

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2011年01月19日

【期刊论文】基于最阴抗单元含纹智能梁的动态特性

李国清, 匡友弟, 陈传尧, 钏伟芳

华中科技大学学报(自然科学版):2006,34(8):87~90,-0001,():

摘要

分析了受一对分布双压电片激励产生弯曲的含裂纹行智能梁的动态特性。智能梁被划分为有限个电阻抗单元,在这些单元中包括双压电晶片梁阻抗单元和弹性梁阻抗单元。分别用一个5×5和4×4的阻抗矩阵表示。基于阻抗单元间和裂纹处的连续条件以及智能梁的边界条件,求解线性阻抗方程,建立裂纹参数及其他系统参数和压电片输入导纳间的关系,并方便地得到含裂纹智能梁受压电片激励的动态特性。通过数值算例,分别对含单边和双边对乐裂纹的智能梁的动态特性进行了讨论,并与已知实验比较,比较的结果说明了分析方法是有效的。

关键词: 智能梁, 裂纹 压电激励器, 电阻抗单元, 动态特性

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2011年01月19日

【期刊论文】14MnNbq焊接件全范围疲劳裂纹扩展性能研究

李国清, 祝时召, 李建兵, 陈传尧

桥梁建设:2006,4:04~06,-0001,():

摘要

由试验获得桥梁用钢14MnNbq 焊接件的疲劳裂纹扩展da/Dn、∆K数据点及其疲劳门槛值 ∆Kth,断裂韧性K。近似采用相同厚度母材试样得到的结果。采用四参数Forman公式利用多元线性回归法拟合试验数据,给出了14MnNbq焊挡件的全范围疲劳裂纹扩展的表达式。在应力比R=0.05,0.25,0.50条件下Forman公式拟合曲线与试验数据吻合较好;相对于母材而言,在疲劳开裂和稳定扩展初期焊接接件疲劳裂纹扩展速率较高。

关键词: 14MnNbq, 焊接件, 疲劳裂纹扩展, 疲劳性能

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2010年12月07日

【期刊论文】滑动轴承一裂纹转子系统非线性动力学特性分析*

焦映厚, 李海峰, 陈照波, 李明章

振动工程学报,2004,17(增刑):88~90,-0001,():

摘要

在裂纹转子非线性动力学特性分析中考虑了非线性油膜力的影响,在此基础上建立了单盘Jeffcott裂纹转子的非线性动力学模型。裂纹模型采用非线性涡动模型,非线性油膜力通过数据库方法获得。利用数值计算方法分析了裂纹转予系统随转速w/wv相对刚度减小量龇△kt等参数变化的动力学特性和动力学行为。结果表明:在非线性油膜力的作用下,△kt较小时,响应中出现不可公约的谐波分量导致系统在亚临界转速区出现概周期运动,△kt较大时,系统产生丰富的非线性动力学行为;在不同转速下,系统出现多种形式的周期运动、分岔、概周期运动和混沌运动。

关键词: 裂纹转子, 非线性油膜力, 非线性动力学特性

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2010年12月07日

【期刊论文】滑动轴承-裂纹转子系统的非线性稳定性分析

焦映厚, 陈照波, 李海峰, 李明章

哈尔滨工业大学学报,2004,35(10):1427~1430,-0001,():

摘要

利用打靶法结合Floquet理论,对裂纹转子系统稳态周期运动的稳定性进行了分析与研究,揭示了裂纹转子系统同步周期运动分岔导致概周期运动与混沌运动的演变过程. 数值计算表明:裂纹转子系统稳态周期运动失稳存在鞍结分岔、倍周期分岔和Hopf 分岔三种形式;刚性支承裂纹转子系统周期运动失稳一般只发生在w0/3和2w0/3转速附近,较大的裂纹方位角和适度的偏心量有利于提高系统周期运动的稳定性;滑动轴承支承的裂纹转子系统周期运动一般只在w0/3和2w0/3转速附近发生分叉失稳,采用三油叶轴承支承有利于提高滑动轴承-裂纹转子系统周期运动的稳定性.

关键词: 裂纹转子, 分岔, 稳定性

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2010年08月31日

【期刊论文】微纳米材料及其结构的界面强度的实验研究*

尚福林, †, 北村隆行, 平方宽之

力学进展,2008,38(4):437~451,-0001,():

摘要

介绍了近年来微纳米材料强度实验测试研究方面的最新进展,重点综述了可用于微纳米材料及其结构中界面强度测试的实验系统、测试方法及结果.主要内容包括:测试微纳米薄膜界面端分层裂纹启裂的夹层悬臂梁方法,测试纳米岛/衬底间界面结合强度的改进AFM(atomic force microscopy)方法,测试裂纹沿界面扩展的预裂纹法,可实现纳米薄膜界面裂纹原位观察的实验测试方法,测试薄膜在疲劳、蠕变条件下界面裂纹扩展的改进4点弯曲法等,除了总结分析测试结果,还讨论了上述实验方法的优缺点和适用范围,并指出了微纳米材料界面强度实验研究方面的一些挑战与难点,最后提出了若干需要继续研究的课题。

关键词: 微纳米材料,, 界面强度,, 分层,, 裂纹,, 实验研究

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2010年08月30日

【期刊论文】用增量的路径无关积分率*研究蠕变裂纹的扩展*

徐绯, 刘元镛, 郭万林

应用力学学报,2000,17(4):169~174,-0001,():

摘要

主要研究了增量路径无关积分参数T*在蠕变裂纹非稳定扩展阶段的推广应用,在确定积分参数T*与裂纹扩展速率有线性关系的同时,对三轴应力度、塑性应变和蠕变应变等裂尖参数在裂纹扩展过程中的变化作了比较和说明。

关键词: 增量路径无关积分, 蠕变裂纹扩展, 三轴应力度

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2010年08月30日

【期刊论文】纯Ⅱ型载荷作用下裂纹的三维厚度效应研究*

徐绯, 徐绯**, 李玉龙, 郭万林

机械强度,2003,25(5): 561-567,-0001,():

摘要

采用修正的边界层模型,利用有限元计算方法对纯Ⅱ型裂纹的厚度效应进行分析和研究,通过比较三维裂纹纯Ⅰ型和纯Ⅱ型裂纹尖端的应力、应变以及J积分和裂尖张开位移等参数,得到纯Ⅱ型载荷作用下厚度效应影响弱的认识。与Ⅰ型结果相比可以看出,在Ⅱ型载荷作用下裂尖的应力、应变场的厚度效应不明显,但三维影响区的大小与Ⅰ型基本相同,在裂尖前方半厚度以内存在着很强的三维效应区,从半厚度到1.5倍厚度范围应力在不同的厚度位置有显著的变化,在1.5倍厚度以外的区域表现为平面应力场的特性。在纯Ⅱ型载荷的作用下,三维J积分Jlocal沿厚度分布不随载荷变化,且基本没有厚度效应,裂尖滑动位移(cracktipslidingdisplacement, CTSD)也没有厚度效应;沿不同厚度截面Jlocal积分和CTSD存在线性关系。

关键词: Ⅱ型裂纹 厚度效应, 三维分析, 裂尖场, J 积分, 裂尖位移量

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2010年08月30日

【期刊论文】弹塑性裂纹扩展的裂尖参数研究

徐绯, 刘元镛, 葛东云

西北工业大学学报,2000,18(1):5~10,-0001,():

摘要

在铝合金材料平面应力CT型试件裂纹的稳定扩展和动态塑性的低速裂纹扩展实验的基础上,利用有限元分析获得了弹塑性裂纹扩展尖端的裂尖参数,对高速冲击载荷作用下的裂尖响应作了数值模拟和探讨。通过3种不同载荷状态下的计算,在获得裂尖场分布的同时,发现三轴应力约束仅与试件几何和加载方式有关,并且三轴应力约束参数在裂尖前方相当长一段距离内保持恒值。通过与增量的积分参数T3比较,说明对平面应力试件动态积分可以在相当长的扩展段内表征断裂韧性。

关键词: 弹塑性, 裂纹扩展, 裂尖参数

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2010年08月30日

【期刊论文】动态扩展裂纹的热-弹塑性耦合分析

徐绯, 郭万林, 刘元镛

航空学报,2001,22(3):265~269,-0001,():

摘要

以弹塑性扩展裂纹的裂尖参数为研究对象,对快速扩展的裂纹问题进行了细致的分析。首先建立了经验的应变率以及热-弹塑性耦合的材料本构关系,完善了增量路径无关积分参数T3的数值计算。通过与J积分的比较,给出了两种积分参数在不同扩展速度、是否考虑热和应变率影响等情况下的变化规律,说明了T3积分用于快速扩展裂纹的合理性和优越性。在裂尖场的讨论中,重点分析了裂尖应力、应变、应力三轴度和塑性区的演化发展过程,发现了快速扩展裂纹塑性区发展非单调的有趣现象,并且获得了应力三轴度可以作为裂纹扩展过程控制参数的基本结论。

关键词: 增量路径无关积分, 快速裂纹扩展, 裂尖参数

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2010年07月19日

【期刊论文】剪应力作用下断续节理岩体的强度特性

周小平, 王建华, 张永兴

上海交通大学学报,2005,39(5):719~722,726,-0001,():

摘要

利用裂纹孤立原理结合裂纹线场理论,研究剪应力作用下断续多节理线尖端的精确弹性区应力场和脆断区应力场,将精确弹性区应力场和脆断区应力场匹配,确定了脆断区长度和荷载之间的关系,继而从理论上确定了断续任意多节理岩体的强度。该方法可以解决任意多节理岩体的强度特性问题,而且得到的是精确的理论解。

关键词: 剪应力, 断续节理岩体, 强度特性, 裂纹孤立原理, 裂纹线场理论

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2009年06月29日

【期刊论文】分形理论在工程材料疲劳、断裂性能研究中的应用

易成, 沈世钊

哈尔滨建筑大学学报,1999,10(5):11-15,-0001,():

摘要

介绍了分形理论及其在工程材料疲劳、断裂性能研究中的应用情况,对研究工作的现状及存在的问题进行了较为详细的介绍。在此基础上分析了产生这些问题的主要原因,对分形理论在某些材料如混凝土及纤维混凝土性能研究中应采取的研究方法进行了预测分析,提出对于在J积分守恒性不明确的情况下,应该尝试建立COD与分维值D的关系替代J积分与D的关系,依此建立帕里斯公式的分形表达式。

关键词: 分形, 疲劳, 断裂, 裂纹扩展

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2009年06月29日

【期刊论文】疲劳裂纹扩展理论及其在混凝土疲劳性能研究中的应用

易成, 沈世钊

哈尔滨建筑大学学报,2000,10(5):20-24,-0001,():

摘要

指出了研究疲劳裂纹扩展阶段对于工程材料疲劳性能研究所具有的重要性。对工程材料疲劳裂纹扩展理论的发展进行了回顾,并且对该理论在混凝土材料中的应用及研究现状进行了介绍;对传统Paris公式和Forman公式在高密度钢纤维混凝土等复合材料中应用所面临的司题进行了探讨,提出按照分形理论,以表面裂纹的分维值D来建立材料断裂准则。

关键词: 疲劳, 裂纹扩展, 混凝土, 钢纤维混凝土, 分形, 断裂

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2009年06月29日

【期刊论文】局部高密度钢纤维混凝土疲劳裂纹扩展实验研究

易成, 沈世钊, 谢和平

实验力学,2001,6(2):150-157,-0001,():

摘要

在混凝土弯曲构件底部用高密度钢纤维局部增强称为局部高密度钢纤维混凝土(PHPFRC),与同样纤维掺量的传统钢纤维混凝土(SFRC)比较,它可以用近似的价格获得高得多的力学性能。本文对PHPFRC缺口试件在循环荷载下的裂纹扩展规律进行了研究,发现裂纹并非是由一条主裂纹循序渐进地发展,而是随着循环次数的增加,呈多条短裂纹陆续出现、弥散式发展的趋势,说明在高密度纤维的增强下,混凝土的疲劳断裂由脆性向韧性转变。根据实验及分析结果得出了两种纤维掺量下PHPFRC试件的Paris参数,并且用一个分维值D的变化描述了裂纹的演化过程,发现裂纹失稳扩展前的临界分维值Dc随着纤维掺量的增加而增加。

关键词: 局部高密度钢纤维混凝土, 钢纤维混凝土, 疲劳, 裂纹扩展, 断裂, 分形, 分维值

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2009年06月29日

【期刊论文】高密度钢纤维混凝土疲劳裂纹扩展的分形描述

易成, 谢和平

力学与实践,2001(6):26-28,-0001,():

摘要

在对局部高密度钢纤维混凝土疲劳裂纹扩展规律的研究中发现,裂纹并非是由一条主裂纹循序渐进地发展,而是随着循环次数的增加,呈多条短裂纹陆续出现、弥散式发展的趋势;纤维掺量越大,临近破坏前试件表面裂纹越密集、弯曲。本文阐述了用分形语言描述表面裂纹演化的必要性并且探讨了描述方法,借助分形语言对试验结果分析后发现,纤维混凝土裂纹失稳扩展前的临界分维值D。随着纤维掺量的增加而增加。

关键词: 局部高密度钢纤维混凝土, 纤维率, 疲劳裂纹扩展, 分形

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