摘要：基于Gurson损伤本构模型,开展了损伤力学在核级管道破前泄漏(leak before break)分析中的应用研究。对含环向贯穿裂纹直管在纯弯载荷作用下进行了三维弹塑性损伤-断裂力学有限元计算,并与弹塑性断裂力学有限元计算结果进行了比较分析。

摘要：研究目的:隧道围岩损伤的存在直接影响围岩的力学特性和稳定性,如果控制不当,将可能造成围岩失稳、塌方事故,因此必须掌握围岩损伤特性及其演化机理,进而为围岩损伤控制提供依据。本文基于微震监测的现场实测结果,揭示不考虑构造应力条件下隧道开挖引发的围岩损伤分区特性,采用应变软化模型并引入损伤力学理论,推导隧道围岩损伤区范围的表达式,并与实测结果进行对比,进一步分析围岩损伤特性的影响因素。研究结论:(1)围岩高损伤理论预测和实测结果具有较好的一致性,且围岩越差时,两者差异越小;(2)围岩损伤区半径随着脆性系数λ/E的增大而增大,随着黏聚力c和内摩擦角φ的减小而增大;围岩高损伤区半径随着极限损伤参数D_(cr)的增大而增大,且增速越来越快;(3)极限损伤参数D_(cr)和脆性系数λ/E除了与围岩自身参数相关外,也与支护手段有关,通过有效的支护手段,可以将围岩损伤极限参数控制在较低的水平下,从而确保高损伤区范围较小;(4)本研究成果可为隧道围岩损伤预测及支护设计提供依据。

摘要：本文采用损伤力学和高温断裂力学相结合的新方法来预示高温零部件的设计使用寿命和剩余寿命。高温零件的断裂寿命t_r由蠕变裂纹开裂寿命t_i和裂纹扩展寿命t_g两部份所组成。作者运用损伤力学理论计算蠕变损伤开裂寿命t和用高温断裂力学方法来计算蠕变裂纹扩展寿命t_g。结果表明,它在锅炉管道弯头破裂寿命计算中的应用,取得了良好效果。

摘要：基于损伤力学理论 ,建立了沥青路面反射裂缝问题的损伤力学守恒积分 ,证明了在反射裂缝形成过程中应变能密度的守恒性。在此基础上 ,导出了预估反射裂缝形成寿命的简便方法与公式。本文研究成果对于沥青路面设计与旧路补强设计具有一定理论指导意义。

摘要：在工程结构中,腐蚀疲劳破坏是一种常见的现象,腐蚀坑处往往形成疲劳源,严重影响材料的疲劳特性。基于连续损伤力学理论,提出了含预腐蚀损伤铝合金疲劳寿命预测方法。首先,将腐蚀的影响分为2个方面,即腐蚀造成局部初始损伤和腐蚀形成的蚀坑造成局部应力集中;其次,建立了考虑预腐蚀损伤的疲劳损伤演化方程,并实现了相应的数值解法;然后,根据预腐蚀疲劳试验结果与数值计算结果,得到预腐蚀引起的材料初始损伤;最后,采用数值解法,对含预腐蚀坑的铝合金进行了寿命预估,并与试验结果进行对比,验证了所提方法的有效性。

摘要：根据损伤力学的基本原理 ,利用测量电阻的方法 ,研究拉伸受力状态下铁素体球墨铸铁的损伤力学特性。研究结果表明 ,当应力大于一定程度时损伤发生 ,且随应力增加而逐渐增大。分别得出损伤变量随应力和应变而变化的演变规律。球墨铸铁存在着损伤阈值 ,其大小随球化率提高而呈直线增大 ,但损伤阈值皆小于屈服强度 ,这一点对机械结构的设计和选材具有重要参考意义。临界损伤变量与球化率的关系不大 ,在文中试验条件下约为 0 .0 6～ 0 .0 68。

摘要：水力压裂三维裂缝形态及延伸的预测是评价水力压裂效果的主要因素,采用了损伤力学与断裂力学相结合的方法,描述了裂缝表面岩体的力学行为,建立了裂缝面上的损伤判据与损伤演化方程。根据岩石力学与渗流力学,采用有限元方法建立了低渗透储层岩体的流固-损伤耦合方程,并采用Newton-Raphson与线性搜索相结合的方法进行求解,获得了低渗透油层水力压裂三维裂缝的动态扩展过程及最终形态,揭示其力学本质。通过算例验证了理论及计算方法的正确性。在此基础上,分析了影响裂缝扩展的主要因素,其结果可为水力压裂设计提供较为可靠和准确的预测手段,以提高油层水力压裂措施的成功率。

摘要：引用损伤力学方法研究金属构件疲劳问题。在微结构力学模型基础上建立轴对称的各向异性疲劳损伤本构关系,通过有限元-附加力解法编制考虑各向异性损伤的有限元程序。应用引入门槛条件的损伤演化方程,并以损伤划分步长预估了构件疲劳裂纹形成与扩展寿命。用这一方法预估30CrMnSiNi2Aφ5和φ8螺栓全寿命。结果表明,理论S-N曲线与试验S-N曲线吻合良好并且门槛条件对修正低应力下疲劳寿命有很好的效果。本方法所需机时较少,可用于工程实际构件的高周疲劳寿命预估及抗疲劳优化设计。

摘要：提出了一种实用有效的弹塑性损伤应力 -应变本构方程与损伤演化方程。针对中高周疲劳问题 ,发展了轴对称疲劳寿命预测的损伤力学 -附加载荷 -有限元法计算格式。通过引入塑性附加载荷 ,考虑了构件应力集中区域塑性变形对构件疲劳寿命的影响。预估了 3 0 Cr Mn Si Ni2 A材料含沟槽轴对称试件的疲劳裂纹形成寿命 ,并分析了疲劳裂纹的扩展情况。

摘要：在对油膜振荡进行非线性动力学分析的基础上,将其动力学响应作为位移边界条件,把损伤引入到材料的本构关系当中,考虑损伤与应力、应变的相互影响,采用全耦合的损伤力学分析方法对转子在油膜振荡行为下的损伤发展过程进行了分析,揭示了转子在油膜振荡行为下的疲劳破坏机制;同时分析了损伤与应力、应变的耦合作用对损伤演化、发展的影响,为汽轮机组的灾变防治和安全设计提供了一定的理论依据。