第十六届全国疲劳与断裂大会报告——赵明皞
2013-10-30 23:28:14 作者:赵明皞,范翠英来源:

  赵明皞,1963年生,郑州大学教授、博士生导师。历任机械工业部郑州机械研究所工程师、高级工程师、研究员、疲劳断裂及可靠性研究室主任、郑州机械研究所学术委员会委员、技术委员会委员和学位委员会委员。2004年到郑州大学工作,任河南省特聘教授、机械工程学院院长、科研处处长。主要研究方向有:(1)电磁材料在力-电-磁多场下的失效断裂;(2)低维材料力学机械性能的测试理论及方法;(3)材料与结构的疲劳及可靠性。负责和参加过三十项国家和有关部委的科技攻关项目和基金项目,发表学术论文120余篇,其中100多篇被SCI或EI收录,获得九项成果奖,享受国务院政府特殊津贴。除理论方面的研究工作外,参与多起重大工程事故的分析工作。

广义不连续位移方法及其在多场断裂中的应用

赵明皞a,b,范翠英a

  a郑州大学机械工程学院

  b郑州大学力学与工程科学学院

  位移场在裂纹上下表面发生间断,1976年Crouch提出的不连续位移法,抓住了断裂力学问题的这一基本本质,是研究裂纹问题的一种重要方法。本文根据功能互等定理及裂纹面上的边界条件,建立以裂纹面上的不连续位移为基本未知量的超奇异积分方程利用边界积分方程方法,研究裂纹尖端的渐近场,给出应力强度因子的不连续位移表达式。

  多场耦合材料中裂纹表面边界条件更为复杂,除了位移间断(不连续位移),还存在电势间断(不连续电势)、磁势间断(不连续磁势)等,统称为广义不连续位移。本文给出了求解多场集中广义不连续位移基本解的一种通用方法,建立了以裂纹面上的广义不连续位移为基本未知量的超奇异积分方程。利用广义不连位移边界积分方程方法,研究裂纹尖端的应力、电位移和磁感应强度的奇异行为,给出强度因子的广义不连续位移表达式;研究裂纹面上不同电、磁边界条件对断裂行为的影响,以及极化饱和模型、电击穿模型等等。

  利用集中广义不连续位移基本解,给出求解广义Crouch基本解的通用解法,建立广义不连续位移边界元方法格式,提出研究多场耦合有限体断裂的混合广义不连续位移—基本解方法(HEDD-FS)。利用多重迭代方法,将该数值方法应用到多场耦合广义弹塑性断裂问题的研究,给出多场耦合有限体裂纹尖端的电、磁塑性区、强度因子、局部J积分等断裂参量。在不连续位移法中,裂纹表面的边界条件可以很好地嵌入到求解系统,实现了有限域多场耦下的非线性断裂问题的分析。