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公开(公告)号：CN119623193A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411771160.6
申请日：2024-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种求解拉胀手性材料裂纹尖端场的解析方法，首先，将手性晶格材料看作手性连续体，得到拉胀手性材料的控制方程；其次，在柱坐标系下得到用应力和偶应力表达的相容方程；再次，在奇异分析的基础上得到表征应力和偶应力奇异项的方程组；随后，通过推导得到柱坐标下用应力强度因子和角函数表达的应力和偶应力的奇异项，位移和微旋转的零阶项，获得应力、偶应力、位移和微旋转的一阶项；最后，推导得到笛卡尔坐标系的应力、偶应力、位移和微旋转的渐进展开表达式。该方法考虑到拉胀手性材料体应变与微旋转之间的耦合变形，基于手性弹性理论，通过严格的理论推导得到拉胀手性材料在拉伸‑剪切载荷作用下裂纹尖端附近的位移场、应力场。
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公开(公告)号：CN117172075B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202311317591.0
申请日：2023-10-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑拉扭耦合效应的动态断裂相场计算方法，所述方法考虑了手性微结构引起的拉扭耦合变形对动载荷作用下宏观裂纹扩展行为的影响，基于能量守恒定律、开尔文‑克劳修斯定律、达朗贝尔原理、非中心对称微极弹性理论与格里菲斯理论，通过严格的理论推导得到多场耦合的偏微分形式控制方程，从而建立考虑拉扭耦合效应的动态断裂相场仿真方法，这在极大程度上扩大了断裂相场法的应用范围。基于该方法可以进一步考虑温度及化学场等其他物理场的影响，形成多场耦合的动态断裂相场方法。本发明对研究具有明显尺寸效应及拉扭耦合效应的微纳米材料、含手性纤维的复合材料的动态断裂力学行为具有十分重要的意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117172075A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311317591.0
申请日：2023-10-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑拉扭耦合效应的动态断裂相场计算方法，所述方法考虑了手性微结构引起的拉扭耦合变形对动载荷作用下宏观裂纹扩展行为的影响，基于能量守恒定律、开尔文‑克劳修斯定律、达朗贝尔原理、非中心对称微极弹性理论与格里菲斯理论，通过严格的理论推导得到多场耦合的偏微分形式控制方程，从而建立考虑拉扭耦合效应的动态断裂相场仿真方法，这在极大程度上扩大了断裂相场法的应用范围。基于该方法可以进一步考虑温度及化学场等其他物理场的影响，形成多场耦合的动态断裂相场方法。本发明对研究具有明显尺寸效应及拉扭耦合效应的微纳米材料、含手性纤维的复合材料的动态断裂力学行为具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN116486953A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310441617.6
申请日：2023-04-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种包含微结构效应的断裂相场仿真方法，该方法考虑了微结构的微弯曲变形及微扭转变形对宏观裂纹扩展行为的影响。基于断裂相场法的热力学基本框架及微极弹性理论导出了总势能表达式。在总势能表达式中，考虑到混合断裂模式中裂纹扩展驱动力的不同来源，基于总应变的对称应变及反对称应变的分解，以及对称应变相关弹性应变能的拉、压异性分解，对总弹性应变能进行分解获得了混合模式裂纹的扩展驱动力。基于该方法可以导出各种包含微结构效应的断裂相场模型，从而建立一种包含微结构效应的普适性较强的断裂相场模型。本发明对研究含微结构材料损伤与断裂失效过程的尺度相关行为、含微结构材料损伤识别中的参数识别具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN116486953B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310441617.6
申请日：2023-04-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种包含微结构效应的断裂相场仿真方法，该方法考虑了微结构的微弯曲变形及微扭转变形对宏观裂纹扩展行为的影响。基于断裂相场法的热力学基本框架及微极弹性理论导出了总势能表达式。在总势能表达式中，考虑到混合断裂模式中裂纹扩展驱动力的不同来源，基于总应变的对称应变及反对称应变的分解，以及对称应变相关弹性应变能的拉、压异性分解，对总弹性应变能进行分解获得了混合模式裂纹的扩展驱动力。基于该方法可以导出各种包含微结构效应的断裂相场模型，从而建立一种包含微结构效应的普适性较强的断裂相场模型。本发明对研究含微结构材料损伤与断裂失效过程的尺度相关行为、含微结构材料损伤识别中的参数识别具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN117935993A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410176297.0
申请日：2024-02-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 一种手性材料的热冲击断裂相场计算方法，所述方法考虑了手性材料的力学特性及热力耦合载荷对宏观裂纹扩展行为的影响，基于热弹性非中心对称微极理论，格里菲斯断裂变分理论与拉格朗日作用量原理，通过严格的理论推导得到热力多场耦合的偏微分形式控制方程，从而建立考虑温度效应与手性材料基本特性的热力耦合断裂相场仿真方法，这在极大程度上扩大了断裂相场法的应用范围。基于该方法可以进一步考虑电磁场及化学场等其他物理场的影响，形成多场耦合的动态断裂相场方法。本发明对研究具有明显尺寸效应及拉扭耦合效应的微纳米材料、含手性纤维的复合材料的热冲击断裂问题具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN119578181A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411771158.9
申请日：2024-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种解耦手性材料宏微观断裂强度因子的交互作用积分方法，首先，根据手性材料的控制方程和辅助场的表达式，获得使用宏微观强度因子表征的J积分表达式；其次，提取手性材料真实场和辅助场交互作用部分得到交互作用积分的线积分形式；再次，通过将辅助场的定义以及真实场的控制方程代入到交互作用积分中，得到考虑手性微结构的交互作用积分形式。随后，推导沿着材料界面上的线积分，来消除手性材料界面积分的影响。最后，根据J积分表达式，获得交互作用积分和宏微观强度因子的关系，通过选取辅助强度因子，来分离宏微观强度因子。该方法可以实现手性材料宏观应力强度因子和微观偶应力强度因子的解耦，并准确分析材料的断裂行为。
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