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以脆性材料断裂的微裂纹理论和压痕断裂力学为基础,建立了多向预压应力下玻璃切割力学模型,并进行了有限元分析。仿真模拟了多向预压应力下玻璃切割加工过程,分析切割过程中预压应力对裂纹动态扩展与刀轮受力的影响,合理施加多向预压应力,可以有效降低横向裂纹的扩展,增加纵向裂纹的深度,从而提高玻璃切割边部质量和效率。 相似文献
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混凝土建筑物中的裂纹扩展追踪计算是确定结构安全度的重要手段。本文提出用虚拟裂纹单元及断裂力学准则(应变强度因子)追踪和模拟裂缝初始断裂、扩展并最终导致破坏的过程,给出一条逐段扩展的裂纹线,本方法计算结果与某些混凝土坝实测资料及模型试验结果吻合较好。 相似文献
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Devi CHANDRA ;Judha PURBOLAKSONO ;Yusoff NUKMAN ;Haw-ling LIEW ;Singh RAMESH ;Mohsen-abdel HASSAN 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,15(11):873-882
研究目的：在相同的反复张力下,研究V形切口圆条表面裂纹的疲劳扩展规律。研究方法：1.构建V形切口圆条模型（图1）,基于线性二次元将模型表面离散成一个个网格点（图2）;2.以AZ-6A-T5镁合金为例,利用J积分计算应力强度因数,利用NASGRO裂纹增长率模拟裂纹的疲劳扩展;3.通过研究不同的裂纹纵横比和对应的应力强度因数之间的相关性来研究裂纹的扩展。重要结论：1.在裂纹扩展时裂纹纵横比的初始值对断裂形状的发展有重要影响;2.裂纹纵横比对疲劳负荷寿命的作用比缺口半径更加明显;3.当裂纹前缘演变成一条直线形时可观察到不稳定的裂纹扩展;4.裂纹深度一定时,断裂纵横比越小,疲劳负荷寿命越短;5.当裂纹纵横比为0.6-0.7时,出现了不稳定的裂纹扩展。 相似文献
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直升机结构设计的损伤容限分析,需要使用材料疲劳裂纹扩展速率曲线性能。在总结传统疲劳裂纹扩展曲线的基础上,本文讨论了四参数全范围da/dt曲线公式。根据断裂性能测试标准,分别实验测试了直升机桨叶根部材料断裂韧性K1C,3个应力比下的裂纹扩展门槛值ΔKth和裂纹扩展速率da/dt;然后,利用多元线性回归法对试验数据进行了曲线拟合,分别得到了断裂等寿命曲线和四参数全范围da/dt曲线公式的参数估计式;最后,将此公式运用于不同应力比下的裂纹扩展速率试验数据,拟合得到该材料四参数全范围da/dt曲线公式。 相似文献
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对调质42CrMo钢进行室温下各种应力循环和对称应变循环的低周疲劳实验,揭示材料的循环软化特性,棘轮变形和低周疲劳特性以及棘轮-疲劳交互作用。结果表明,调质42CrMo钢体现出明显的循环软化;在应力幅值或平均应力较高时,试样的棘轮变形较大,其破坏形式为延性破坏,而在应力水平较低时,材料的破坏由疲劳裂纹扩展所致的脆性断裂引起;材料在应力循环下的低周疲劳寿命由于有棘轮变形的产生而受到平均应力、应力幅值、最大应力和应变比等多种因素的影响。 相似文献
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为了分析研究焊缝、热影响区、母材的损伤容限性能差异,对TA15钨极氩弧焊焊缝、热影响区和焊接母材分别进行了断裂韧度试验和疲劳裂纹扩展速率试验,试验结果表明:焊缝、热影响区、焊接母材的断裂韧度值差别不大;三个应力比下(R=0.5,0.06,-1)氩弧焊热影响区裂纹扩展速率均较母材及焊缝的稍高,这种现象在正应力比下的低速扩展区更明显些;焊缝裂纹扩展速率一般稍低于母材。 相似文献
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采用裂纹尖端张开位移(CTOD)测试技术和金相显微组织分析,设计2种三点弯曲试样,测试了X70管线钢埋弧焊焊接接头低温-10℃的断裂韧性,比较接头焊缝、热影响不同区域金属断裂韧性,分析组织结构对力学性能的影响。结果显示,焊缝中心金属性能均匀,裂纹尖端张开位移平均值为0.346 mm,断裂韧性小于热影响区稳定裂纹扩展的CTOD值。热影响区组织不均匀,包括稳定裂纹扩展和中途失稳断裂,出现不同特征的CTOD值。热影响细晶区组织为细小的多边形铁素体和珠光体,在-10℃环境下仍有良好的低温韧性。热影响粗晶区组织主要是板条状贝氏体和粒状贝氏体,而且晶粒尺寸粗大,该区域在-10℃时容易失稳断裂,呈现低温脆性。 相似文献
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朱锡雄 《宁波大学学报(教育科学版)》1989,(2)
采用内参量热力学方法讨论弹性—理想塑性体的裂纹扩展,主要在下两方面有更进一步的理论分析。一是对弹塑性断裂力学中的各种能量关系作出了统一的整理,讨论了弹塑性裂纹体的裂纹扩展和塑性变形的驱动力与阻尼力,并给出了相应的过程准则表达式以及能用于弹塑性柔度标定的计算公式。二是以中心裂纹体为例,分析了裂纹扩展的热力学稳定性条件,明确弹塑性裂纹扩展的热力学稳定性的全局性条件是不能满足的,然后转而结合具体的极限势函数方程来讨论恒位移状态下满足稳定性的局域性条件的各有关情况,区分出裂纹失稳扩展—止裂、明显稳定扩展(撕裂)和缓慢稳定扩展三种情况,并举例给出了应变—裂纹长大和应力—应变的计算曲线。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2016,(12)
目的:通过调整非常精细的颗粒,四方晶氧化锆多晶(TZP)在室温下保持稳态四方相,并且具有优异的塑性。然而,当材料变形时,我们必须对超塑性陶瓷在机械应力分布和断裂机制方面有更多的理解。创新点:1.通过材料弹塑性模型;2.使用胡克定律、塑性应变硬化及von Mises降伏准则;3.结合等向性硬化规则及相关联的流动规则。方法:1.开发一个高温超塑性材料在不同应变率拉伸条件下具备不同应力-应变关系的组成律模型及有限元分析模型;2.通过有限元法仿真模拟与实验结果比对;3.验证所提方法的可行性和精确性。结论:1.有限元仿真模拟的应力-应变关系与实验数据吻合较好,对于所研究的四种组合物,最大应力和应变的误差均小于1%。2.有限元仿真模拟的最终变形形状(宽度和厚度)与拉伸试验的结果一致;这些验证证实了所提有限元分析模型的可靠性。 相似文献
11.
根据珩磨加工特性和脆性陶瓷材料力学性能,应用断裂力学理论,分析加工表面裂纹尖端的应力强度因子及应力状态．珩磨附加拉应力增大陶瓷材料加工表面裂纹尖端的应力强度因子,降低陶瓷材料的临界磨削力,使陶瓷材料的去除容易进行．研究表明,珩磨可作为脆性陶瓷材料的一种高效加工方式． 相似文献
12.
高强度螺栓断裂失效分析 总被引：2，自引：0，他引：2
卢洪 《福建工程学院学报》2009,7(4)
借助化学分析、金相检验、扫描电镜和力学性能测试等手段对发生断裂的高强度螺栓的显微组织、力学性能、宏观和微观断口形貌等进行了研究.结果表明,螺栓在表面处理过程中,产生氢致裂纹,在应力作用下,发生氢脆断裂. 相似文献
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基于ANSYS程序的钢筋混凝土梁非线性数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
采用商用程序ANSYS对不同配筋率的钢筋混凝土梁进行非线性数值分析，以考察不同配筋率对钢筋混凝土梁受弯性能的影响。结合数值模拟分析过程，详细介绍了基于ANSYS程序的钢筋混凝土构件非线性数值分析的关键技术，分析了对不同配筋率的钢筋混凝土粱的刚度变化、破坏特征、截面应力分布、裂缝发展和钢筋、混凝土应力及应变发展过程。 相似文献
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郑如杰毕贤顺 《福建工程学院学报》2017,(3):224-228
利用断裂力学方法对含有裂纹混凝土试件的断裂韧度进行了研究。通过预制不同裂纹深度的混凝土试件,采用三点弯曲试验方法对含裂纹混凝土梁的断裂韧度进行实验,同时利用ABAQUS软件,采用最大主应力牵引损伤开裂准则与线性软化损伤模型进行数值模拟。结果表明,实验结果和数值模拟比较一致,最大误差不超过15%,当初始缝纹长度为40~120 mm时,起裂断裂韧度KiniIC变化幅度较小,失稳断裂韧度KunIC有明显的减小趋势。 相似文献
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Rocks are heterogeneous from the point of microstructure which is of significance to their dynamic failure behavior. Both the compressive and tensile strength of rock-like materials is regarded different from the static strength. The present study adopts smoothed particle hydrodynamics (SPH) which is a virtual particle based meshfree method to investigate strain rate effect for heterogeneous brittle materials. The SPH method is capable of simulating rock fracture, free of the mesh constraint of the traditional FEM and FDM models. A pressure dependent J-H constitutive model involving heterogeneity is employed in the numerical modeling. The results show the compressive strength increases with the increase of strain rate as well as the tensile strength, which is important to the engineering design. 相似文献
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大骨料混凝土在双轴压应力状态下的变形和强度试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用大连理工大学自行研制改造的液压伺服静、动态三轴试验系统对不同骨料级配和尺寸的混凝土试件在双向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究.试验所用试件有3种:采用大坝原级配最大骨料粒径为80 mm的立方体试件以及相应的湿筛混凝土试件,尺寸分别为250mm×250mm×250 mm,150 mm×150 mm×150 mm和100 mm×100 mm×100 mm.试验过程中,测得了所有试件两个加载方向的应力和应变,以及未加载方向上的侧向变形,并根据试验结果,系统地探讨了不同级配混凝土的双轴抗压强度、极限变形、应力-应变曲线以及破坏形态的变化规律,发现大骨料混凝土在双轴压作用下的极限强度和变形能力要比相应的湿筛小骨料混凝土提高的更多,最后分别在主应力空间和主应变空间建立了不同级配混凝土的破坏准则,这为水工大体积混凝土按多轴强度理论进行设计提供了试验依据. 相似文献
17.
选取两种不同规格的玻璃纤维土工格栅,首先进行大量的静载强度试验,在此基础上,进行了不同应力水平下的恒幅疲劳试验,研究玻璃纤维土工格栅的P-S-N曲线、滞回曲线以及应变与循环次数的关系。结果表明:玻璃纤维土工格栅的应力-寿命关系可以用幂函数来拟合,其疲劳性能具有明显的脆性材料的特性,疲劳寿命较低;玻璃纤维土工格栅的应变-循环比特性曲线呈现出三阶段变化规律,第一阶段为循环的20%之前,应变增加较快,第二阶段为循环的20%~80%之间,应变变化平缓,第三阶段为循环的80%之后,应变剧增直至破坏。 相似文献
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针对精冲三维数值模拟的局限性,采用有限元软件Deform-3D建立摩擦片背板的三维精冲模型。根据Normalized Cockroft＆Latham断裂准则,分析了成形过程中的静水应力、金属速度流动分布和发展趋势。通过数值模拟获得最佳冲裁间隙值为厚度的0.6%,为提高精冲件质量提供了依据。 相似文献
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覃之光 《武汉工程职业技术学院学报》2012,24(2):25-28
通过对82B高碳钢线材开卷断裂的断口形貌观察及金相组织分析,认为线材开卷断裂是由于线材中心马氏体的转变与表面损伤共同作用的结果,导致线材表面承受拉应力,该拉应力可促使线材表面形变马氏体产生的微裂纹迅速扩展,直至断丝。防止开卷断裂就需要从控制中心马氏体及表面损伤等两方面采取措施。 相似文献