安徽省自然科学基金(11040606Q38)
- 作品数：7 被引量：7H指数：2
- 相关作者：程长征牛忠荣周焕林张长会葛仁余更多>>
- 相关机构：合肥工业大学安徽经济管理学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术更多>>
- 磁电弹材料反平面切口奇性数值分析
- 2014年
- 磁电弹复合材料具有压电压磁的特点而被用于制作传感器等智能元件,在这些元器件中经常遇到界面端或切口问题,切口处由于易产生较高的奇异场而导致机械失效或电介击穿致使器件失效.本文主要研究磁电弹材料反平面切口的奇性问题.基于切口根部物理场的渐近展开假设,从应力平衡方程和电磁麦克斯韦方程组出发,导出了关于磁电弹材料反平面切口奇性指数的特征微分方程组,并将切口的力电磁学边界条件以及粘接材料的界面协调条件表达为奇性指数和特征角函数的组合.磁电弹材料切口反平面奇性指数的计算被转化为相应边界条件下常微分方程组特征值的求解问题,通过插值矩阵法计算出各阶奇性指数和相应的特征角函数.计算结果能提供减小切口奇性程度的切口角度和材料组合方案,更好地指导磁电弹智能元器件的结构设计.
- 程长征丁昊王大鹏牛忠荣
- 关键词：磁电弹材料反平面切口奇性分析
- 三维切口应力奇性指数计算被引量：2
- 2012年
- 将三维切口根部的位移渐近展开式引入线弹性力学平衡方程,导得关于切口应力奇性指数的特征微分方程组.再采用插值矩阵法,一次性地计算出三维切口的各阶应力奇性指数,它们具有同阶精度,并可同时获取相应的特征角函数.算例显示该法是分析三维切口应力奇异指数的一个有效的路径.计算结果表明,三维切口的部分应力奇性指数收敛于平面应变切口应力奇性指数理论值,但若直接用平面应变理论预测三维切口应力奇性指数将导致部分奇性指数缺失.
- 程长征葛仁余牛忠荣周焕林
- 关键词：双材料
- 压电材料切口奇性指数计算
- 2013年
- 利用一种数值方法分析压电材料切口尖端包括奇异应力场和奇异电位移场在内的双重奇异性。基于切口尖端的位移场按幂级数渐近展开假设,从应力平衡方程和Maxwell方程出发,推导出关于压电材料切口奇性指数的特征方程组,同时将切口的力学和电学边界条件转化为奇性指数和特征函数的组合表达,从而将压电材料双重奇性分析问题转化为在相应边界条件下微分方程组的特征值求解问题,采用插值矩阵法,可以一次性地计算出压电材料切口的各阶奇性指数。裂纹作为切口的特例,其尖端的电弹性奇性指数亦可以根据本法求出。
- 程长征程香牛忠荣周焕林
- 关键词：压电材料切口渐近展开
- 复合材料切口应力奇性指数计算被引量：1
- 2013年
- 提出一种计算广义平面应变状态下复合材料切口应力奇性指数的新方法。在切口尖端的位移幂级数渐近展开式被引入正交各向异性材料的物理方程后,将用位移表示的应力分量代入切口端部柱状邻域的线弹性理论控制方程,切口应力奇性指数的计算被转化为常微分方程组特征值的求解。采用插值矩阵法求解该常微分方程组,可一次性地获取切口尖端多阶应力奇性指数。本法适合平面和反平面应力场耦合或解耦的情形,并可退化计算裂纹或各向同性材料切口的应力奇性指数。算例表明,所提方法对分析复合材料切口应力奇性指数是一种准确有效的手段。
- 程长征王大鹏牛忠荣胡宗军
- 关键词：复合材料正交各向异性切口
- 几何特征对含切口构件疲劳寿命的影响被引量：2
- 2013年
- V形切口尖端处的应力奇异对含切口构件的疲劳寿命有着显著的影响,切口尖端的裂纹扩展速率取决于该应力奇场。文章采用边界元法研究了在疲劳荷载作用下,V形切口尖端处裂纹的扩展情况,并针对V形切口尖端处裂纹扩展到与纯裂纹具有相同的应力强度因子情形,对两者的疲劳寿命进行比较,最后得出切口深度、切口张角以及初始裂纹长度对V形切口裂纹扩展的影响规律。
- 王强程长征张长会
- 关键词：边界元法V形切口应力奇异性
- 复合材料反平面切口端部奇性研究被引量：1
- 2013年
- 基于复合材料切口尖端位移场的渐近展开,将切口的反平面平衡控制方程转化为关于切口奇性指数的特征微分方程,采用一种变换将其化为线性特征微分方程组,引入插值矩阵法计算相应边界条件下方程组的特征值以获取切口尖端的应力奇性指数.研究单相材料切口、双相材料切口及止于异质界面切口的奇异性,算例表明该方法可以一次性计算出多阶奇性指数.对所取得的非奇异指数尽管切口不表现出奇性状态,但却是描述切口尖端完整应力场必不可少的参量.
- 程长征葛仁余薛伟伟牛忠荣
- 关键词：复合材料奇性分析渐近展开
- 压电材料反平面切口奇性指数分析被引量：1
- 2013年
- 为理解压电材料反平面切口尖端奇异状态,提出了一种切口奇性特征分析法。基于切口根部位移场幂级数渐近展开假设,从应力平衡方程和电荷守恒条件出发,导出了关于压电材料反平面切口奇性指数的特征微分方程组,并将切口的力电学边界条件以及界面协调条件表达为奇性指数和特征角函数的组合。从而,压电材料切口反平面奇性指数的计算被转化为相应边界条件下常微分方程组特征值的求解问题,采用插值矩阵法可以计算出各阶奇性指数和相应的特征角函数。该法既适合裂纹奇性分析,也可用于单、双材料切口的奇性计算,并避免了用迭代法求解超越方程的不足。因而具有适应性强的特点。计算发现,压电材料反平面切口存在两个奇性指数,切口的奇异性程度随着开角的增大而增强。
- 程长征牛忠荣张长会周焕林
- 关键词：压电材料切口反平面渐近展开
