探究了含三维裂纹斜齿轮应力强度因子及J积分在不同初始裂纹参数条件下的数值曲线分布规律。运用有限元软件对含初始裂纹的斜齿轮进行了数值分析,模拟求解齿根椭圆形裂纹尖端3种类型的应力强度因子及J积分,分析了3种应力强度因子与J积分随裂纹长度、裂纹角度、裂纹位子等初始裂纹参数的变化规律。研究表明,改变不同的初始裂纹参数数据时,所的对应的3种应力强度因子与J积分的曲线图有着很明显的变化规律。

利用大型有限元软件ANSYS，对受单向拉伸的中心穿透裂纹板进行了三维弹塑性断裂计算和分析，分别得出屈服应力、切线模量、裂纹深度及板的厚度的不同引起J积分值的变化，为防断裂设计的选材和结构完整性评价分析提供了理论依据。

开发了一个基于断裂力学理论的工程构件分析和评估的专家系统原型。系统能够对组合气缸、压力容器、旋转构件及焊接构件进行Ｋ，ＣＯＤ和Ｊ积分评定，并能对大型铸锻构件进行断口形貌转变温度ＦＡＴＴ评定，为工程技术人员进行工程构件设计和分析提供了一种快速实用的工具，可大大节省设计及评估的时间和人力。在对大量领域知识、设计评估方法和专家经验归纳总结的基础上，建立了相应的知识库、数据库及其管理维护子系统；构造了一个

通过与现有的周向表面裂纹管道J积分解对比 ,证明了本文开发的有限元程序计算所得J积分解是准确的。在此基础上 ,本文通过有限元计算提供了周向外表面裂纹管道在拉伸、弯曲以及拉弯联合载荷作用下的J积分解 ,作为对EPRI延性断裂手册的补充 ,为含缺陷压力管道断裂评定提供了大量J积分解。

通过算例,用大型有限元分析软件ANSYS对二维断裂参量进行计算和分析.采用1/4节点单元模拟裂纹尖端的奇异性,自由划分网格.结果与理论值进行比较,证明ANSYS解的合理性和断裂参量之间的相互关联性.为断裂参量的计算提供准确而又方便的方法.

从Ｊ积分定义出发，应用数学分析方法给出裂纹体受任意一空间载荷作用时的复合型Ｊ积分ＪＭ与各类载荷分量单独作用时的Ｊ积分之间的关系式。各载荷下的Ｊ积分均具有守恒性。用有限元方法对一种材料，两种结构的试样在复合型载荷作用下Ｊ积分的守恒性进行了分析和验证，对Ｊ积分概念在复合型旨塑性断裂分析中的应用及复合型Ｊ判据的建立进行了讨。

给出了四种常用构件的标准载荷,这四种构件是:带裂纹的简支梁(板)、带裂纹的纯弯曲梁(板)、带裂纹的三点弯曲拱梁(板)和带裂纹的半圆形曲杆(板).同时,给出了拓宽范围内的J积分估算公式,并说明了如何应用这一方法.

应用弹性增量理论，按Ｍｉｓｅｓ条件进行了Ａ３０４不锈钢试样平面应力裂纹稳定扩展的有限元模拟研究。初步计算结果显示了与实验数据良好的一致性，同时也表明随裂纹扩展量增大，Ｊ积分的路径依赖性明显增强。

利用线弹性断裂力学对表面裂纹和浅埋裂纹的边界干涉效应进行考察,结果表明,在缺陷失效评定规范中,采用a/t≤0.7和p/a≤0.8来分别作为表面裂纹和浅埋裂纹的再表征指标是合适的,具有一定安全裕量。

针对压力容器表面裂纹安全衰减的时变问题,在表面裂纹安全衰减路径仿真基础上,提出基于路径速度积的裂纹缺陷安全裕度的表征方法,依据疲劳裂纹的扩展速率规律建立了压力容器表面缺陷的剩余寿命算法模型。仿真试验表明:新的方法可以定量精确地表征缺陷的动态安全裕度,并可利用由有限元J积分法求得的裂纹尖端应力强度因子与Paris公式分段迭代求解缺陷的剩余寿命。