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表面裂纹疲劳扩展和寿命计算的高效高精度数值分析方法被引量：5: 2017年; 基于弹性力学理论,建立了三维裂纹应力强度因子计算的混合边界元法基本理论和数值求解技术;针对表面裂纹疲劳扩展过程中,需要计算每个裂纹扩展步下的应力强度因子,从而需要重复计算大型非对称系数矩阵问题,提出了仅在初始裂纹状态下一次计算主控矩阵,对于随后的疲劳裂纹扩展,只需做非常小规模矩阵的计算,且以显式形式给出应力强度因子解而无需求解大型线性代数方程组的方法,大大提高了计算效率;针对疲劳裂纹扩展过程中,单元需要不断重新划分问题,由于混合边界元法中的主控矩阵与裂纹无关,故只需对裂纹表面单元进行重新划分,对半椭圆表面裂纹,由于将其映射到单位半圆上划分单元,而单位半圆上的单元在疲劳扩展过程中不变,从而通过映射关系自动重新划分裂纹表面单元。最后,通过若干算例和试验,考核了本文方法的精度和可靠性。本文的研究为工程结构表面裂纹疲劳扩展和寿命计算的高效高精度数值分析建立了理论基础和实现方法。; 柴国钟吕君吕君鲍雨梅姜献峰; 关键词：应力强度因子

激光熔覆生物陶瓷涂层温度场模拟被引量：4: 2014年; 针对生物陶瓷涂层预置粉末式激光熔覆的特点,综合考虑接触热阻、材料物理性能参数、涂层厚度和激光吸收率等因素,建立了熔覆过程温度场的数值模型,对基体熔池尺寸和形状进行了数值计算,并与实验结果进行对比分析。结果表明,模型能较好地反映激光熔覆过程中的温度场分布。激光熔覆过程中,存在明显的热积累现象,且预置粉末层厚度对温度场影响较大。; 张冬明鲍雨梅高海明许景顺; 关键词：激光熔覆数值模拟温度场生物陶瓷

稳态热传导线源识别反问题的数值通解方法被引量：1: 2014年; 提出了一种稳态热传导源项识别反问题的求解方法.构造了基于有限元数值解,满足热传导控制方程和边界条件、离散形式、以热源强度为变量的数值通解显式表达,从而将热传导源项识别反问题转化为多元极值问题,能够方便地反演出热源强度.推导了基本计算公式,讨论了热传导源项识别中热源强度的数学建模问题,进行了算法的误差分析.并以模具加热板的热源设计为算例,验证了算法的正确性与实用性.这对进一步研究热源空间分布识别和多维源项识别反问题具有重要意义.; 蒋兰芳刘红柴国钟杨友东竺炯林; 关键词：热传导反问题

双材料裂纹问题的积分方程方法被引量：2: 2017年; 以双材料单位力基本解为基础,推导得到了单位位移不连续基本解.以裂纹上下表面相对位移为未知量,建立相应的奇异积分方程,为了数值求解积分方程,构建了一种奇异单元,以反映裂纹上下表面相对位移在裂纹周边附近的r^(1/2)奇性(非界面裂纹)和r^(1/2)·r^(iε)Ⅰ-Ⅱ型耦合振荡奇性(界面裂纹).对数值计算方法、特别是奇异和超奇异积分的计算进行了研究,最后通过若干算例考证了本方法的精度.所建立的积分方程及数值方法,是一种求解双材料平面内多裂纹系统(界面和非界面)的一般方法.; 吕君柴国钟; 关键词：双材料应力强度因子积分方程

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国家自然科学基金(51275471)