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初始损伤对Mode I/II混合加载下材料断裂行为的影响

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初始损伤对Mode I/II混合加载下材料断裂行为的影响

作者：刘中炜兰州理工大学

学位级别：硕士

本文主要通过有限元(FEM)计算及和实验结果的对比，对一种低合金高强钢中的初始损伤孔洞对ModeⅠ／Ⅱ混合加载下的后续损伤演化和断裂行为的影响进行了分析研究。得到的主要创新性结论如下： (1) ModeⅠ／Ⅱ混合加载下，缺口前钝化侧的... 详细信息

本文主要通过有限元(FEM)计算及和实验结果的对比，对一种低合金高强钢中的初始损伤孔洞对ModeⅠ／Ⅱ混合加载下的后续损伤演化和断裂行为的影响进行了分析研究。得到的主要创新性结论如下： (1) ModeⅠ／Ⅱ混合加载下，缺口前钝化侧的孔洞在外加载荷P／Pgy＜0.2时没有长大;0.2＜P／Pgy＜0.8内缓慢长大;在P／Pgy＞0.8后快速长大，且长大速率随P／Pgy而增加。锐化侧的孔洞在整个加载范围内基本没有长大。整体孔洞面积分数fa随P／Pgy的增加源于钝化侧孔洞的长大。钝化侧较高的三向应力度σ／(?)和等效塑性应变εp是其孔洞长大的主要力学原因。 (2)纯ModeⅠ加载时，缺口中心区的大部分孔洞在高σ／(?)，εp的作用下快速长大，导致最快的损伤发展速率和最低的延性起裂韧性，起裂位置在缺口中心，ModeⅠ／Ⅱ复合加载时，随ModeⅡ比例的增加，钝化侧的孔洞长大速率总体上减慢;锐化侧孔洞由略有长大，到基本不变，再到尺寸减小而发生转变。因而导致总体的损伤发展速率随ModeⅡ比例的增加而减小。钝化侧孔洞长大最快列的位置，随ModeⅡ比例的增加，由靠近缺口中心向远离缺口中心移动，由孔洞长大最快列所决定的延性起裂位置发生相应移动。上述孔洞长大和聚合行为及材料延性起裂位置和起裂韧性随ModeⅡ比例的变化源于ModeⅠ／Ⅱ复合加载时，缺口前端的三向应力度σ／(?)，和等效塑性应变εp的分布随ModeⅡ比例的变化。较高σ／(?)和εp处的孔洞长大速率快，聚合得早，决定了延性起裂位置和起裂韧性。 (3)当外加载荷P／Pgy＜0.8时，不同初始损伤量的三个试样的孔洞面积分数fa随P／Pgy基本不变;0.8＜P／Pgy＜1.0时，缓慢长大;P／Pgy＞1.0后，三个试样的孔洞面积分数fa都随P／Pgy迅速增加，且初始损伤孔洞越大，孔洞面积分数fa增长越快，即损伤演化速率加快。孔洞面积分数fa的变化主要源于钝化侧孔洞的长大。在锐化侧，孔洞尺寸基本不变或略微减小。随初始孔洞尺寸增加(即初始损伤量增加)，钝化侧孔洞周围的局部三向应力和塑性应变εp的值增大，孔洞间的相互作用加强，使较高载荷P／Pgy时的孔洞长大速率增大，使孔洞与缺口之间的聚合发生得更早，材料的延性起裂韧性(Pi，E)降低。 (4) GTN损伤模型可以准确地模拟预测ModeⅠ／Ⅱ混合加载下具有较高ModeⅠ比例的试样发生于钝化侧的微孔型延性起裂的位置和裂纹扩展方向。而不能预测ModeⅡ比例很高时，发生于锐化侧的剪切型开裂。用GTN模型模拟预测的延性起裂韧性P和E要高于实验测定值。其主要原因是GTN模型用微孔体积分数f这一损伤变量隐式地描述孔洞长大和聚合的损伤演化过程，而未考虑具体孔洞的尺寸，形态，分布和方位对损伤演化和断裂过程的影响。由于GTN模型是基于微孔洞的形核，长大和聚合的延性断裂机理而建立的，在三向应力度σ／(?)较高时，这一机理的主导作用加强，其对损伤断裂预测的准确性提高，因此在纯ModeⅠ加载时预测值与实验吻合程度最好。随ModeⅡ比例的增加，裂纹扩展阻力曲线升高，裂纹扩展韧性增加。 (5)当初始损伤孔洞在缺口前呈周期性均匀分布时，裂纹沿径向的一列孔洞直线扩展，裂纹扩展速度快，扩展阻力低。当孔洞呈错开的非周期性均匀分布时，裂纹沿径向呈“之”字形扩展，相距较近的孔洞诱导了裂纹扩展路径。当大小相同的孔洞呈随机混乱分布时，位于钝化侧高σ／(?)和εp区的孔洞长大快，且相距较近的孔洞优先长大聚合，导致在缺口前一定距离处延性起裂。随后裂纹扩展沿高σ／(?)和εp的路径，并被距裂纹较近的孔洞所诱导，使裂纹呈不规则曲线扩展，与实验观察吻合。当大小不同的孔洞呈随机混乱分布时，其裂纹起裂和扩展形貌与大小相同的孔洞呈随机混乱分布时相似，只是大尺寸的孔洞长大快，在诱导裂纹扩展路径中起主导作用，与实验观察十分吻合。当椭圆形孔洞呈随机分布时，孔洞位向对裂纹扩展路径有重要影响。当孔洞的长轴与缺口切向垂直时，孔洞长轴两端产生高的应力，应变和损伤集中，使孔洞的长大，聚合加快，并诱导裂纹沿这些孔洞扩展。这些分析结果表明：为了提高材料的延性断裂韧性，在材料的设计，制备和加工中，应尽可能使夹杂／孔洞的尺寸减小，并使其尽可能呈球形，在空间上呈随机均匀分布。

关键词： ModeI/II混合加载损伤断裂孔洞缺口应力-应变

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城中村改造的经济学思考

经济论坛 2004年第2期 8-9页

作者：刘中一刘中炜河北省社会科学院河北经贸大学

一、城中村形成的原因一般说来,城中村主要分为三种情况:一种是已撤村建居的,其土地基本被征用,原农民已全部转为居民;另一种是土地大部分被征用,已撤村建居,但原农民未转为居民;第三种是已列入城市框架范围,仍为原行政村和农民.无可否... 详细信息

一、城中村形成的原因一般说来,城中村主要分为三种情况:一种是已撤村建居的,其土地基本被征用,原农民已全部转为居民;另一种是土地大部分被征用,已撤村建居,但原农民未转为居民;第三种是已列入城市框架范围,仍为原行政村和农民.无可否认,这么多种类型的城中村的形成无疑是由于多种因素共同作用的结果.

关键词：城中村改造行政村农民城市居民二元社会经济制度土地收入就业集体经济

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外加剂对泡沫混凝土孔结构及强度的影响

新型建筑材料 2017年第10期44卷 92-96页

作者：胡驰李辉刘中炜王清远四川大学建筑与环境学院四川成都610064 四川建筑职业技术学院四川德阳618000 成都大学建筑与土木工程学院四川成都610106

以P·O42.5R水泥、植物蛋白发泡剂、电厂粉煤灰为原料,辅以聚羧酸减水剂、速凝剂、促凝剂,采用物理发泡法制备干密度为500 kg/m3的泡沫混凝土。使用流变仪、SEM、XRD对试样净浆性能、气孔结构及其分布进行表征,并研究外加剂对净浆的相... 详细信息

以P·O42.5R水泥、植物蛋白发泡剂、电厂粉煤灰为原料,辅以聚羧酸减水剂、速凝剂、促凝剂,采用物理发泡法制备干密度为500 kg/m3的泡沫混凝土。使用流变仪、SEM、XRD对试样净浆性能、气孔结构及其分布进行表征,并研究外加剂对净浆的相对粘度和硬化泡沫混凝土的孔结构及强度的影响。结果表明:在配方中分别掺入0.2%速凝剂、0.3%促凝剂可使试样50~400μm的气孔比例分别达到93.67%和94.67%,气孔平均直径分别为182.90、149.86μm,28 d抗压强度分别达到3.20 MPa、3.31 MPa。掺减水剂(缓凝型)使泡沫混凝土气孔平均直径减小,但同时也增加开口孔隙率,掺入0.1%的减水剂样品的28 d抗压强度为2.88 MPa。

关键词：泡沫混凝土相对粘度气孔结构抗压强度

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轻骨料对泡沫混凝土性能的影响

新型建筑材料 2019年第10期46卷 19-23,38页

作者：刘中炜赵康汤玉斐胡驰胡敏西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048 四川建筑职业技术学院四川德阳618000

以水泥、植物蛋白发泡剂、粉煤灰为原料,掺加经过预湿处理的漂珠、玻化微珠,采用物理发泡法制备800 kg/m3级泡沫混凝土。采用SEM及图像分析软件对试样孔形进行表征,探讨了漂珠、玻化微珠对泡沫混凝土孔结构及性能的影响。结果表明:掺入... 详细信息

以水泥、植物蛋白发泡剂、粉煤灰为原料,掺加经过预湿处理的漂珠、玻化微珠,采用物理发泡法制备800 kg/m3级泡沫混凝土。采用SEM及图像分析软件对试样孔形进行表征,探讨了漂珠、玻化微珠对泡沫混凝土孔结构及性能的影响。结果表明:掺入适量玻化微珠和漂珠能增大水泥浆的流动度,减小其干缩率。掺10.0%体积玻化微珠的泡沫混凝土28 d抗压强度为8.81 MPa,导热系数为0.2027 W/(m·K);掺10.0%体积漂珠的泡沫混凝土28 d抗压强度达9.36 MPa,导热系数为0.2041 W/(m·K)。

关键词：泡沫混凝土漂珠玻化微珠预湿处理

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粉煤灰漂珠增强泡沫混凝土性能试验研究

新型建筑材料 2017年第3期44卷 76-80页

作者：胡驰李辉刘中炜王清远四川大学建筑与环境学院四川成都610064 四川建筑职业技术学院四川德阳618000 成都大学建筑与土木工程学院四川成都610106

利用工业废弃物粉煤灰中的漂珠(FACs)、P·O42.5R水泥、植物蛋白发泡剂和电厂粉煤灰为原料,采用物理发泡法制备500 kg/m^3的泡沫混凝土。运用流变仪、SEM、XRD等测试方法及图像分析软件对试样气孔结构及分布进行表征,并探讨了FACs对浆... 详细信息

利用工业废弃物粉煤灰中的漂珠(FACs)、P·O42.5R水泥、植物蛋白发泡剂和电厂粉煤灰为原料,采用物理发泡法制备500 kg/m^3的泡沫混凝土。运用流变仪、SEM、XRD等测试方法及图像分析软件对试样气孔结构及分布进行表征,并探讨了FACs对浆体工作性、泡沫混凝土的强度及导热系数的影响。结果表明:掺2.8%FACs时的泡沫混凝土试样小于400μm孔的气孔比例为94.94%,气孔平均直径为174.39μm,28 d抗压强度达到3.38 MPa,导热系数为0.1117 W/(m·K);过量的FACs(>2.8%)会使硬化泡沫混凝土小于50μm的气孔增加,并增加开口孔隙率;掺3.5%FACs的泡沫混凝土试样28 d抗压强度为2.87 MPa,导热系数为0.1079 W/(m·K)。

关键词：泡沫混凝土粉煤灰漂珠气孔分布抗压强度导热系数

平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响

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兰州理工大学学报 2007年第3期33卷 34-37页

作者：王国珍陈耀坤刘中炜兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050

通过有限元计算,分析平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响.计算结果表明,三向应力度q相同时,不同的主应力比2σ/1σ会引起不同的孔洞长大和聚合行为,从而使开裂路径和断裂时的应变不同.当2σ/1σ>1时,最大主应力为2σ,由孔... 详细信息

通过有限元计算,分析平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响.计算结果表明,三向应力度q相同时,不同的主应力比2σ/1σ会引起不同的孔洞长大和聚合行为,从而使开裂路径和断裂时的应变不同.当2σ/1σ>1时,最大主应力为2σ,由孔洞长大和聚合所决定的开裂路径倾向于同2σ方向垂直.当2σ/1σ<1时,最大主应力为σ1,开裂路径倾向于同1σ方向垂直.随主应力比2σ/1σ的增加,孔洞面积分数fa随主应变1ε1的增加速率变大,断裂时的主应变(1ε1)f降低.因此在分析应力状态对材料的损伤断裂行为的影响及建立相应的力学模型时,不仅要考虑三向应力度σm/eσ,而且要考虑不同主应力比2σ/1σ的影响.

关键词：主应力比损伤演化孔洞开裂路径平面应变

岚县财政局强化服务意识提升服务水平 002

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岚县财政局强化服务意识提升服务水平

作者：刘中炜

本报讯去年以来，岚县财政局采取有效措施，切实加强干部作风建设，积极打造“五型”财政。　　一是增强大局意识。始终把服务大局作为财政工作的重点来抓，充分发挥财政职能，推动县域经济较快发展，促进社会和谐稳定。二是增强责任...

本报讯去年以来，岚县财政局采取有效措施，切实加强干部作风建设，积极打造“五型”财政。　　一是增强大局意识。始终把服务大局作为财政工作的重点来抓，充分发挥财政职能，推动县域经济较快发展，促进社会和谐稳定。二是增强责任意识。加强财政经济形势学习教育，引

关键词：

来源： cnki报纸评论

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水泥窑用镁铝尖晶石不烧砖的性能研究

居舍 2019年第18期 181-182页

作者：孔祥平秦永高刘中炜四川建筑职业技术学院

以电熔镁砂、刚玉粉,活性氧化铝和结合剂为原料,制备水泥窑用镁铝尖晶石不烧砖。研究了三种不同的结合剂(硫酸镁,氯化镁,纸浆加微粉)对水泥窑用不烧砖气孔率,体积密度,耐压强度,线变化的影响;并在使用同一种结合剂的前提下做荷重软化实... 详细信息

以电熔镁砂、刚玉粉,活性氧化铝和结合剂为原料,制备水泥窑用镁铝尖晶石不烧砖。研究了三种不同的结合剂(硫酸镁,氯化镁,纸浆加微粉)对水泥窑用不烧砖气孔率,体积密度,耐压强度,线变化的影响;并在使用同一种结合剂的前提下做荷重软化实验,研究了镁铝比对荷重软化的影响。

关键词：镁铝尖晶石不烧砖结合剂强度

Mode I/II混合加载下缺口前初始孔洞的长大行为

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甘肃科技 2007年第7期23卷 62-65,39页

作者：王国珍刘中炜马进陈耀坤兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050 浙江广厦建设职业技术学院浙江东阳322100

文章对Mode I/II混合加载下缺口前初始孔洞的长大行为进行了有限元计算模拟。结果表明:ModeI/II混合加载下,缺口前端一侧钝化,一侧锐化。钝化侧的孔洞在外加载荷P/Pgy0.8后快速长大,且长大速率随P/Pgy而增加。锐化侧的孔洞在整个加载范... 详细信息

文章对Mode I/II混合加载下缺口前初始孔洞的长大行为进行了有限元计算模拟。结果表明:ModeI/II混合加载下,缺口前端一侧钝化,一侧锐化。钝化侧的孔洞在外加载荷P/Pgy0.8后快速长大,且长大速率随P/Pgy而增加。锐化侧的孔洞在整个加载范围内基本没有长大。整体孔洞面积分数随P/Pgy的增加源于钝化侧孔洞的长大。钝化侧较高的三向应力度σm/σ和εp等效塑性应变是其孔洞长大的主要原因。钝化侧σm/σ和εp最高处的一列孔洞长大速率最快,这些孔洞的聚合导致缺口前的延性起裂和裂纹沿该列孔洞路径的扩展,从而决定了材料的延性断裂韧性。锐化侧很低的σm/σ和εp是孔洞不发生长大的原因。

关键词：混合加载孔洞缺口应力应变