人造裂紋形成理論與方法研究.pdf

1、在材料強度科學和斷裂力學看來，裂紋是災難，它使得許多工程構件突然斷裂，造成惡性事故。然而從開發(fā)裂紋的功利入手，利用裂紋擴展實現(xiàn)應力下料，出現(xiàn)了裂紋技術的新概念，在與機械加工技術的交叉結(jié)合上，開拓了一個新的技術領域。隨著實踐的不斷深入和斷料的多樣性，對裂紋技術提出了新的要求。在蘭州理工大學學術梯隊及特色研究方向基金資助下，本文是針對裂紋技術應用于應力斷料的研究，目的是實現(xiàn)固體材料的規(guī)則、高效斷裂，為裂紋技術的工程應用提供高效、便捷的人造裂

2、紋制造方法，從而滿足工程上的應力斷料要求。
　　 本文基于平面V型切口理論及雙材料垂直界面裂紋理論的現(xiàn)有成果，從彈性力學平面問題的基本方程及Williams所提出的應力函數(shù)出發(fā)，推導出了雙材料人造裂紋問題的應力奇異性特征方程，此方程可以看作是雙材料人造裂紋問題特征方程一般性地推廣；介紹了求解裂紋尖端應力強度因子的各種計算方法，給出了雙材料人造裂紋問題應力強度因子的計算公式，從而將單材料裂紋問題、雙材料人造裂紋問題的應力強度因子的

3、定義統(tǒng)一起來。本文以有限尺寸平板拉伸模型和三點彎曲模型為研究對象，對裂紋尖端尺寸和單元離散角度的選取進行了系統(tǒng)的研究，并對應力外推法應用到雙材料問題中的有效性進行了驗證。通過對比分析相同邊界條件下的單材料和雙材料應力強度因子，從理論上論證了雙材料人造裂紋用于應力斷料的可行性。系統(tǒng)研究了雙材料人造裂紋泊松比、裂紋張角變化對裂紋尖端應力奇異場的影響，得出在保證剛度和韌性的前提下，人造裂紋材料匹配方面應盡量選擇較大的泊松比比值v1/v2，并且