强度因子

摘要： 基于沁水盆地东南部霍尔辛赫井田地勘钻孔测井资料,引入岩体力学和灰色系统理论,通过统计井田范围内3号煤层顶底板一定层位内岩体结构参数,并对岩体结构参数的关联性加以分析,揭示煤体受岩体赋存影响的变化规律,量化煤体变形的关键因素,为矿井采掘作业以及瓦斯防治提供指导依据。研究结果表明:井田内3号煤层岩体强度因子为2.3~4.56,平均2.95;软煤比率为0.018~0.069,平均0.047。整体上井田东翼岩体强度因子较高,西翼岩体强度因子较低,软煤发育,在井田西翼内进行采掘工作时,应加强瓦斯地质预测,及时做好瓦斯灾害防治工作。

摘要： 为解决厚硬顶板影响下动压巷道的变形难题,采用理论分析、数值模拟及工程试验相结合的研究方法,综合研究了定向预裂切顶卸压技术及其关键参数,包括切顶角度、高度、炮孔药量及间距。基于曹家滩矿试验工作面工程地质情况,开展了切顶卸压数值模拟和现场试验,确定了合理的切顶卸压参数。研究结果表明,定向爆破切顶条件下动压巷道变形得到有效控制,超前支架前两架底鼓量减小50%,后四架底鼓量减小91%以上,厚硬顶板巷道围岩变形得到有效控制。

摘要： 对梯度压电压磁条中共线多界面裂纹的问题进行了研究.假定物性参数以指数形式且沿着垂直于界面的方向变化,利用Fourier变换将混合边值问题转化为奇异积分方程;再通过Gauss-Chebyshev方法对积分公式进行数值求解,得到了裂纹尖端应力、电势与磁势的解析表达式;最后由数值算例给出了物性参数、几何尺寸与裂纹尖端强度因子的关系.

摘要： 引起工程结构和设备破坏的最主要的原因是疲劳与断裂.进入21世纪,人们对强度理论的认识也相当清晰,在工程实践当中对强度理论也积累丰富的经验,使得对强度控制设计能力大大提高,而在工程实践中发现有相当多的部分结构因疲劳与断裂引起的失效.从1957年GR-Irwin提出应力强度因子开始计算,断裂力学的作为一门学科时间并不长.疲劳与断裂的发现与发展与断裂力学学科的成立与发展有着紧密的联系.但作为新兴学科的断裂力学,在理论的构建和实践技术方面还有许多需要补充的部分,有待于当代力学的构建与完善.

摘要： 利用复变函数方法,针对十二次二维准晶圆形弧段界面多裂纹的热应力问题进行分析.结合柯西型积分、分区全纯函数理论、广义Liouville定理、Riemann-Schwarz解析延拓定理以及复应力函数奇性主部分析,导出了集中热源作用于基体内任意一点时夹杂内外温度场、声子场及相位子场的一般复势解.所得结果与已有结果进行了对比,验证了该方法的有效性.数值算例讨论了夹杂半径、点热源强度对应力及裂纹尖端应力强度因子的影响规律,以期更好地指导准晶材料的设计和应用.

摘要： 基于经典赫兹接触理论和库仑摩擦定律计算轮轨接触力,采用有限元法建立含疲劳裂纹的钢轨模型,分别研究了轮轨纯滑动条件下不同裂纹角度对裂纹尖端等效应力、应力强度因子和裂纹扩展速率等指标的影响.研究表明,裂纹尖端等效应力和应力强度因子KⅠ随裂纹角度增大总体呈减小趋势;应力强度因子KⅡ随裂纹角度增大总体呈增大趋势;综合应力强度因子和裂纹扩展速率不随裂纹角度增大而单调变化,其值在20°至70°时相对较大,且在35°和60°附近出现极大值.

摘要： 研究了拼接梯度压电材料中多裂纹的响应问题,考虑关于y轴对称的材料结构,多个裂纹分布在x轴上.运用傅里叶变换技术并结合边界条件将混合边值问题转化为第一类奇异积分方程.引入位错函数,并且通过高斯-切比雪夫方法对积分方程进行求解,得出切应力和电位移的解析表达式以及裂纹端的强度因子表达式.最后借助MATLAB进行数值算例分析,给出裂纹端强度因子受裂纹间距、裂纹几何尺寸、梯度参数以及材料带宽比的影响情况.

摘要： 荷载作用下粒状岩土材料的颗粒破碎改变了颗粒组构,从而影响其力学特性.为了揭示颗粒破碎对抗剪强度的影响,利用大型真三轴进行一系列不同应力路径的剪切试验,阐述产生不同颗粒破碎形态的破碎机制;论证颗粒破碎是粗粒土抗剪强度非线性变化的重要影响因素,并建立幂函数拟合强度公式.引入由粗粒土非线性强度曲线与线性临界状态线围成面积和线性临界状态线随平均球应力变化面积之比定义的强度因子,描述颗粒破碎对子午平面内临界状态线的影响.强度因子越大,子午平面内临界状态线的非线性变化越突出;平均球应力越大,颗粒破碎对强度变化规律的影响越大.筛分试验结果表明,Marsal颗粒破碎指标与强度因子呈指数关系;粒径大于1 mm颗粒的破碎率随平均主应力的增大而增大,小于1 mm颗粒的破碎率随平均主应力的增大反而衰减的变化规律,内摩擦角与咬合强度随破碎率变化表现出一定的相关性.

摘要： 晶粒细小的逆变奥氏体是铸造低碳马氏体不锈钢中的常见组织,其含量与钢的力学性能密切相关.晶粒的择优取向导致α-γ双相组织中奥氏体体积分数现有的计算方法误差较大.在现有的研究基础上,通过引入取向几率密度,提出了一种简易的、用于具有明显择优取向α-γ双相组织的奥氏体体积分数计算方法,同时补充了Cu靶对应强度因子的计算.通过在ZG0Cr13Ni5Mo水轮机导叶铸件中进行取样测试,其X射线衍射图谱中可标定出α相的{110}、{200}和{211}衍射峰和γ相的{111}衍射峰.按照本方法计算得到的奥氏体体积分数为0.56％;利用传统计算方法得到的体积分数为0和1.91％;EBSD测试结果表明γ相具有{111}择优取向,含量约为0.4％.对比结果表明,本研究提出的计算方法具有较高可信度.

摘要： 根据一维六方准晶的本构方程、几何方程和运动平衡方程,导出了一维六方压电准晶在周期平面内的运动坐标系下的反平面弹性问题的控制方程,并利用复变函数方法,借助于保角映射研究了一维六方压电准晶中圆孔边不对称共线快速传播裂纹的反平面问题,并在电非渗透型与电渗透型两种边界条件下,给出了动态应力强度因子和电位移强度因子的解析解.

摘要： 煤体结构直接影响煤层突出危险性,同时与煤层气井产能紧密相关,对其空间展布进行预测可以为瓦斯灾害防治和煤层气井布井提供指导.本文以岩体力学和分形几何学理论为指导,引入强度因子和分形维数两个指标,结合地质构造对霍尔辛赫井田煤体结构的空间展布进行预测.研究表明:在强度因子和分形维数高值区,煤体发生脆性变形,以断层发育为主,软煤不发育,煤体结构较好;在强度因子和分形维数低值区,煤体以韧性变形为主,主要形成褶曲,软煤发育,煤体结构破坏严重.以此为基础对井田软煤发育情况进行了划分,与井田软煤探测结果相吻合.

摘要： 利用复变函数知识,半逆解法及待定系数法,研究了压电材料的共线周期性裂纹问题,给出了在电不可渗透边界条件下的应力、电位移、应力强度因子、电位移强度因子和机械应变能释放率的解析解。当裂纹间距趋于无穷时,共线周期性裂纹退化为一条单裂纹,得到了压电材料裂纹的结果。通过数值算例讨论了共线周期性裂纹的裂纹长度、裂纹间距和机电载荷对机械应变能释放率的影响规律,得到一些重要结论。

摘要： 煤体变形与煤层气储层渗透性存在密切联系.查明含煤岩系岩体结构,定量评价煤岩体变形,对煤储层渗透性预测具有重要指导意义.通过大量野外观测、结合室内扫描电镜、光学显微镜及原子力显微镜探测,研究了沁水盆地南部煤层气藏储层变形特征及空间展布,探讨了构造形迹、煤体变形程度与岩体结构之间的内在关系,并揭示了其成因.研究结果认为,沁南地区煤体宏观变形以脆性变形为主,割理大部分被方解石充填,对储层渗透性贡献不大;煤岩体变形取决于岩体强度与结构,特别是软煤发育厚度和比率的空间展布与强度因子、分形维数有关.同时研究发现,含煤岩系节理和煤层裂隙走向NE-SW居主导地位,与现今的主应力场方向一致,寺头断层对煤体严重变形的影响有限.在煤层气下一步开发施工中,应尽力避免在软煤强烈发育区布井.

摘要： 在SANS型电液伺服万能试验机上对35个长方体混凝土仿真材料试件以单调静态加载的方式进行了标准三点弯曲梁试验,来测定其断裂韧度。在试验基础上,比较系统地研究了仿真混凝土断裂韧度随时间、挠度的变化规律以及与常态混凝土相应参数的对比。结果表明：仿真混凝土的应力强度因子在未达到强度前随养护时间的增加而不断增大;仿真混凝土的断裂韧度随缝高比α/w埘的增大而减小;在相同缝高比α/w的条件下,断裂韧度和断裂时的最大挠度呈线性上升的变化趋势;在相同的条件下,与常态混凝土断裂韧度值相比,其参数值普遍偏低。

摘要： 本文根据广义Crouch基本解和对应的广义不连续位移边界元方法,研究三维电磁固体中的裂纹在非均匀荷载下的强度因子和裂纹腔内的电位移和磁感应强度,以及电磁均可穿透和电磁均不可穿透边界条件对解的影响.以线性分布的力载荷为例,给出正方形裂纹问题的解.运用迭代方法,求解裂纹张开模型这一非线性电磁固体裂纹问题,研究裂纹的张开对解的影响.

摘要： 海洋石油钢结构在海上的每一次断裂事故都会带来严重的灾难，造成巨大的财产损失，而用常规的有限单元法计算裂缝尖端的应力场，不仅计算精度差，且计算量较大。本文利用直接边界元的思想，在薄板弯曲理论的基础上建立间接边界积分方程，并推导出含裂缝板弯曲的边界积分方程式。间接边界积分方程形式简单且便于离散，程序编制方便。rn 由于积分核的奇异性较高，本文提出了新的几何方法对积分核的奇异性进行处理，取得了很好的效果。最后。用Matlab编制了相应的程序，和理论解进行了比较，误差在容许范围内。

摘要： 海洋石油钢结构在海上的每一次断裂事故都会带来严重的灾难，造成巨大的财产损失，而用常规的有限单元法计算裂缝尖端的应力场，不仅计算精度差，且计算量较大。本文利用直接边界元的思想，在薄板弯曲理论的基础上建立间接边界积分方程，并推导出含裂缝板弯曲的边界积分方程式。间接边界积分方程形式简单且便于离散，程序编制方便。rn 由于积分核的奇异性较高，本文提出了新的几何方法对积分核的奇异性进行处理，取得了很好的效果。最后。用Matlab编制了相应的程序，和理论解进行了比较，误差在容许范围内。

摘要： 海洋石油钢结构在海上的每一次断裂事故都会带来严重的灾难，造成巨大的财产损失，而用常规的有限单元法计算裂缝尖端的应力场，不仅计算精度差，且计算量较大。本文利用直接边界元的思想，在薄板弯曲理论的基础上建立间接边界积分方程，并推导出含裂缝板弯曲的边界积分方程式。间接边界积分方程形式简单且便于离散，程序编制方便。rn 由于积分核的奇异性较高，本文提出了新的几何方法对积分核的奇异性进行处理，取得了很好的效果。最后。用Matlab编制了相应的程序，和理论解进行了比较，误差在容许范围内。

摘要： 海洋石油钢结构在海上的每一次断裂事故都会带来严重的灾难，造成巨大的财产损失，而用常规的有限单元法计算裂缝尖端的应力场，不仅计算精度差，且计算量较大。本文利用直接边界元的思想，在薄板弯曲理论的基础上建立间接边界积分方程，并推导出含裂缝板弯曲的边界积分方程式。间接边界积分方程形式简单且便于离散，程序编制方便。rn 由于积分核的奇异性较高，本文提出了新的几何方法对积分核的奇异性进行处理，取得了很好的效果。最后。用Matlab编制了相应的程序，和理论解进行了比较，误差在容许范围内。

摘要： 本发明是一种动态监测裂纹尖端应力强度因子的方法，选择有机力致发光材料，制备溶液；在金属试样表面均匀涂敷有机力致发光材料溶液，加热成膜；利用涂覆力致发光材料的拉伸试样标定荧光强度，建立荧光强度与应力的关系曲线；利用涂覆力致发光材料的单边缺口试样进行拉伸实验，采集不同加载力下的裂纹尖端的荧光图像；对荧光图像进行处理，定量获取荧光区域的边界和强度；利用边界上的荧光强度与应力的关系曲线以及根据偏应力准则求解出应力强度因子和T应力；与材料本身的应力强度因子极限Kc进行比较，对在役使用的含缺陷工程结构进行安全评估。本发明可以推广至复杂机械结构或加载条件，对机械结构设计、健康检测具有重要的参考价值。

摘要： 本发明公开了一种可重复测量裂纹尖端应力强度因子的装置及其方法，装置包括基座和按压固定装置，所述基座包括应力强度因子应变片、橡胶垫板、碳纤维板、橡胶保护层和磁铁，所述应力强度因子应变片包括敏感栅、基底和引线，所述碳纤维板和所述橡胶垫板以及所述橡胶保护层上均开有孔洞，所述碳纤维板上开有凹槽，凹槽内布置有磁铁。本发明通过按压固定装置对应力强度因子应变片进行固定，无需对应变片进行粘贴，方便携带，保护得当，可重复使用，快速测量不同测点裂纹尖端的应力强度因子，应用前景广泛。

摘要： 一种基于切变强度因子的自适应斜坡长度风切变预警方法，首先对激光测风雷达下滑道扫描原始数据进行处理；随后对处理过的雷达测风数据进行筛选，确定用于重构下滑道上逆风廓线的数据空间范围；然后利用筛选出的数据建立逆风廓线，包括平滑公式处理、提取滑道最近点和风廓线延长；最后进行风切变位置检测；采用下滑道扫描方式下的斜坡探测预警算法的风切变强度因子在斜坡预警算法中仅作为判别公式，当有多个位置处的下滑道扫描方式下的斜坡探测预警算法得到的切变值超过告警阈值时用来找到最强切变所在位置，直接将下滑道扫描方式下的斜坡探测预警算法用作检测公式，在检测的过程中实现风切变强度的归一化。

摘要： 本发明涉及一种基于权函数的轮盘表面裂纹应力强度因子计算方法及系统。该方法包括：根据轮盘上任一表面裂纹所在平面的横截面的几何特征确定对应简化平板中心表面裂纹的几何尺寸，并代入Newman‑Raju经验公式中求出参考解，以此来确定权函数表达式中的待定系数；然后提取裂纹所在平面的横截面上的正应力分布数据并采用最小二乘法拟合成二元多项式，最后在横截面全域上对权函数与应力分布的乘积做二维积分运算即可得到裂纹尖端的应力强度因子。本发明能够高效灵活的计算轮盘这类复杂的三维结构上裂纹的应力强度因子，不需要在裂纹的形状大小位置发生变化时重新划分网格做有限元计算，且不存在需对裂纹尖端划分高质量的网格的问题。

摘要： 本发明公开了含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，步骤1、几何模型建立及材料属性设置步骤；步骤2、裂纹及边界载荷设置步骤；步骤3、单元网格划分及输出值设置步骤；步骤4、任务提交求解并进行后期有限元的验证；通过本发明能提供了计算含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的简便方法，为工程中实时获得裂纹尖端应力强度因子提供方法，能为计算应力强度因子值提供一种新的思路。

摘要： 本发明提供一种钛合金应力腐蚀临界应力强度因子预测方法，属于钛合金腐蚀检测技术领域。所述方法包括：获取训练样本集和测试样本集；将训练样本集输入到多种不同的回归模型中进行训练，训练完成后，将测试样本集输入到训练好的回归模型中进行测试，根据测试结果得到每种回归模型的KISCC预测值的预测准确度；将待预测的钛合金所处条件下的组织结构、加载方向、压力、温度和溶解氧浓度输入到预测准确度最高的回归模型中，输出KISCC预测值。采用本发明，能够利用待预测的钛合金所处条件下的组织结构、加载方向、压力、温度和溶解氧浓度这五种参数准确预测应力腐蚀临界应力强度因子KISCC。

摘要： 本发明公开一种复合材料加固裂纹管的应力强度因子计算方法与装置,解决了现有的计算方法复杂，适用范小的问题，本发明的计算方法，包括以下步骤：步骤1：测得管道弹性模量、内径、外径、壁厚、裂纹长度与角度；测得复合材料的弹性模量、厚度及内径。步骤2：依据量纲分析方法确定关键参数并将其无量纲化，通过有限元分析建立的各参数与应力强度因子的定量关系，计算复合材料加固裂纹管的应力强度因子。本发明提供的方法操作简单，与实际工况相符，适用于工程中复合材料加固裂纹管的应力强度因子的计算。根据上述计算方法，本发明提出一种复合材料加固裂纹管的应力强度因子计算装置，可应用于管道加固设计与安全评估。

摘要： 本发明公开了一种含硫化氢条件下管线钢氢致开裂试验装置、试验方法及门槛应力强度因子确定方法。该装置包括氢致开裂试验容器、压力试验泵和硫化氢储罐；氢致开裂试验容器由目标管线钢制成且内壁预制至少一组预制裂纹；各预制裂纹组由至少两个深度不同的预制裂纹组成；压力试验泵、硫化氢储罐与氢致开裂试验容器连接。该试验方法包括：确定含硫化氢条件下管线钢氢致开裂试验的实验参数；制备预制有预制裂纹组的氢致开裂试验容器；进行氢致开裂试验。该确定方法包括：进行目标管线钢的氢致开裂试验，确定不发生裂纹扩展的裂纹的最大深度和发生裂纹扩展的裂纹的最小深度；进而确定门槛应力强度因子。

摘要： 本发明涉及一种基于裂纹扩展路径和应力强度因子一致的疲劳裂纹扩展模拟件设计方法，步骤为：依据真实结构载荷及环境特点，确定典型失效模式，开展真实结构静强度分析，确定最大第一主应力部位为危险部位；开展材料级断裂韧度试验和裂纹扩展试验；开展真实结构裂纹扩展有限元模拟确定裂纹扩展路径，提取裂纹扩展路径上的应力强度因子变化规律，并确定产生主要影响的关键几何尺寸，在保证其不变的前提下初步设计模拟件考核部位几何形状；通过调整沿裂纹扩展方向的模拟件宽度，结合模拟件裂纹扩展模拟，使不同裂纹长度下的应力强度因子、临界裂纹长度与真实结构一致；设计模拟件加持段为螺纹、销钉孔或楔形，在考核载荷、环境下进行强度校核。

摘要： 本发明公开了一种求解压电复合材料动态断裂强度因子的相互作用积分方法，所述方法考虑到动态载荷对压电材料相关的J积分的影响以及对相互作用积分形式的改变，通过严格的理论推导得到了动态载荷下含复杂材料界面的压电复合材料的相互作用积分方法新的区域积分表达式，从而提出了一种可以求解动态载荷作用下的压电复合材料的动态强度因子的方法。本发明的相互作用积分方法针对含复杂界面的压电复合材料适用，并且通过严格的理论推导证明材料界面对相互作用积分的值不产生影响，这在极大程度上扩大了传统相互作用积分方法的使用范围。通过对压电复合材料属性的设置，可以实现对不同形式的压电复合材料中裂纹的动态应力强度因子和动态电位移强度因子的计算。