检索结果-南通市图书馆

梯度复合材料裂纹扩展路径和起裂载荷的有限元分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料学报 2015年第4期32卷 1099-1106页

作者：吕毅许希武郭树祥南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

为了模拟功能梯度材料(FGM)在工程应用中可能会出现的断裂问题并计算相应的开裂载荷,通过编写用户自定义UEL子程序将梯度扩展单元嵌入到ABAQUS软件中模拟功能梯度材料的物理场,并编写交互能量积分后处理子程序计算裂纹尖端的混合模式应... 详细信息

为了模拟功能梯度材料(FGM)在工程应用中可能会出现的断裂问题并计算相应的开裂载荷,通过编写用户自定义UEL子程序将梯度扩展单元嵌入到ABAQUS软件中模拟功能梯度材料的物理场,并编写交互能量积分后处理子程序计算裂纹尖端的混合模式应力强度因子(SIF),采用最大周向应力准则编写子程序计算裂纹的偏转角,并模拟了裂纹扩展路径,计算了裂纹的起裂载荷。讨论了材料梯度参数对裂纹扩展路径以及起裂载荷的影响规律。通过与均匀材料的对比,验证了功能梯度材料断裂性能的优越性。研究表明:外载平行于梯度方向时,垂直梯度方向的初始裂纹朝着等效弹性模量小的方向扩展,且偏转角在梯度指数线性时出现峰值,并随着组分弹性模量比的增加而变大;当外载和初始裂纹均平行于梯度方向时,材料等效弹性模量和断裂韧性的增加或者梯度指数的减小都导致起裂载荷变大。

关键词：梯度复合材料最大周向应力准则交互能量积分裂纹扩展路径起裂载荷

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

桥式起重机结构裂纹扩展路径模拟方法研究

安全与环境学报 2012年第4期12卷 207-211页

作者：徐格宁王建华杨瑞刚太原科技大学机械工程学院太原030024

桥式起重机焊接结构普遍存在"初始裂纹"和"应力集中",裂纹的扩展和转移以及断裂规律对结构的安全可靠性评价至关重要。以断裂力学和损伤累积为基础,在有限元划分网格中"最薄弱"单元出现裂纹类缺陷,"最薄弱"单元退出工作,载荷重新分布。... 详细信息

桥式起重机焊接结构普遍存在"初始裂纹"和"应力集中",裂纹的扩展和转移以及断裂规律对结构的安全可靠性评价至关重要。以断裂力学和损伤累积为基础,在有限元划分网格中"最薄弱"单元出现裂纹类缺陷,"最薄弱"单元退出工作,载荷重新分布。在重复变化载荷持续作用下,裂纹逐渐扩展,由于相邻单元的连续性,内力传递至"次薄弱"单元,使其成为下一个"最薄弱"单元。依此类推,最终结构材料达到许用应力值,裂纹达到临界值,从而形成裂纹扩展的路径。对ANSYS软件的"单元生死技术"功能进行扩展,采用Visual C++6.0集成开发环境MFC,集成了Pro/E二次开发语言Pro/Toolkit和ANSYS二次开发语言APDL,开发了桥式起重机桥架结构人机交互参数化建模及有限元分析可视化软件。通过软件模拟计算得到桥式起重机焊接箱形主梁的裂纹扩展路径,有限元分析结果与桥式起重机的实际情况相吻合。

关键词：安全工程裂纹扩展路径 MFC 二次开发 Pro/Toolkit APDL

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沥青路面表面裂纹扩展路径的数值模拟

公路交通科技 2005年第3期22卷 35-38页

作者：毛成邱延峻李云鹏西南交通大学土木工程学院四川成都610031 石油大学(北京)石油天然气工程学院北京102249

应用线弹性断裂力学理论结合考虑交通与温度荷载的有限元方法研究沥青路面表面裂纹扩展路径。采用1/4等参奇异性单元模拟裂纹尖端的应力奇异性,运用窗口移动技术模拟裂纹扩展路径,并开发了沥青路面裂纹扩展模拟程序。计算了三种不同长... 详细信息

应用线弹性断裂力学理论结合考虑交通与温度荷载的有限元方法研究沥青路面表面裂纹扩展路径。采用1/4等参奇异性单元模拟裂纹尖端的应力奇异性,运用窗口移动技术模拟裂纹扩展路径,并开发了沥青路面裂纹扩展模拟程序。计算了三种不同长度的路面表面裂纹分别在5种荷载工况作用下的应力强度因子及裂纹起裂角,并模拟了表面裂纹向下扩展的情况。模拟表明,该方法能较好地模拟裂纹扩展路径,有助于更好地了解沥青路面的开裂行为。

关键词：沥青路面表面裂纹裂纹扩展路径应力强度因子温度应力

圆柱直齿轮齿根裂纹扩展路径仿真及其影响因素分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械传动 2021年第10期45卷 29-35页

作者：刘启坤吴胜利李智简晓春重庆交通大学交通运输学院重庆400074

齿轮在工作中承受交变载荷的作用,会在齿根产生疲劳裂纹等故障,裂纹发生扩展不仅会影响传动精度,甚至可能造成重大的安全事故与经济损失,因此,亟需开展对齿根裂纹扩展演化规律的研究。为此,利用复变函数法构造Westergaard应力函数,分析... 详细信息

齿轮在工作中承受交变载荷的作用,会在齿根产生疲劳裂纹等故障,裂纹发生扩展不仅会影响传动精度,甚至可能造成重大的安全事故与经济损失,因此,亟需开展对齿根裂纹扩展演化规律的研究。为此,利用复变函数法构造Westergaard应力函数,分析了裂纹尖端复杂的应力场问题,并依据最大周向拉应力强度因子理论确定裂纹扩展临界条件;结合裂纹扩展过程中裂纹尖端不连续和奇异性问题的实际复杂情况,对扩展有限元法进行修正,建立了齿根裂纹扩展的有限元模型。研究计算裂纹成核点位置和齿轮基体结构中腹板外径、腹板孔与成核处对应位置关系的裂纹扩展路径,得到了不同影响因素的裂纹扩展规律并验证了修正有限元模型的准确性和有效性。研究结果进一步丰富了齿根疲劳裂纹扩展演化机理的研究。

关键词：齿轮裂纹扩展路径修正XFEM 影响因素

直齿轮齿根裂纹扩展路径研究及裂纹故障齿振动力学特性分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

直齿轮齿根裂纹扩展路径研究及裂纹故障齿振动力学特性分析

作者：刘启坤重庆交通大学

学位级别：硕士

齿轮作为传动系统的重要工作部件,具有效率高、结构紧凑、工作稳定等优点,因此,被广泛应用于航空航天、舰船及精密机床等装备。轮齿在工作啮合过程中承受疲劳载荷(啮合力)的作用,会在齿根高应力区萌生初始疲劳裂纹,经长时间地运行,演化... 详细信息

齿轮作为传动系统的重要工作部件,具有效率高、结构紧凑、工作稳定等优点,因此,被广泛应用于航空航天、舰船及精密机床等装备。轮齿在工作啮合过程中承受疲劳载荷(啮合力)的作用,会在齿根高应力区萌生初始疲劳裂纹,经长时间地运行,演化为点蚀、裂纹、剥落等局部缺陷故障,这些故障会导致齿轮失效并有可能造成严重事故和经济损失。首先,齿轮传动系统存在多齿面接触、运行工况多变,干扰因素多等问题;其次,裂纹扩展过程中,齿轮结构参数、裂纹初始状态等都会对裂纹的扩展路径产生影响,在裂纹不同扩展阶段动力学特性还未被完全解明的情况下,难以及时识别故障特征。因此,亟需对裂纹扩展规律与扩展路径及其影响因素进行研究,分析含裂纹故障齿轮传动系统的动力学特性,对研究裂纹扩展机理和扩展阶段振动信号特征提取具有重要的理论意义和工程价值。本文基于扩展有限单元法,建立裂纹齿轮接触有限元模型,研究不同初始参数和基体结构参数对裂纹路径的影响规律,构建裂纹不同扩展阶段时变接触刚度模型,结合6自由度齿轮接触动力学模型,研究不同裂纹深度状态下的故障齿的振动力学特性,并结合改进的VMD分解方法,实现故障特征的有效提取。本文的主要研究内容如下:(1)基于弹性力学和断裂力学基础,利用复变函数法构造Westergaard应力函数,研究克服裂纹尖端出现的复杂的非线性、不连续、尖端奇异性的应力场和位移场问题的方法。针对裂纹尖端场形成的混合式单元,添加新的两种扩充形函数和孔结构扩充形函数修正标准的扩展有限元法,并建立相应的齿根裂纹扩展的有限元模型。(2)根据齿轮裂纹扩展规律研究现状,利用修正的扩展有限元模型,仿真研究裂纹成核点位置和齿轮基体结构中腹板外径、腹板孔与成核处对应位置关系对齿根裂纹扩展路径的影响规律,计算裂尖应力强度因子并分析不同影响因素对裂纹尖端应力强度因子的影响。对于腹板孔特殊的结构,引入新的参数—扰度影响系数,计算不同腹板孔与成核处对应位置关系与新参数的变化规律来研究腹板孔对裂纹扩展路径偏转程度的影响。(3)振动机理和动力学基础理论为前提,采用改进的能量法悬臂梁模型研究齿根裂纹不同扩展阶段下齿轮副时变啮合刚度的变化规律,分析对比裂纹齿时变啮合刚度的主要影响因素。并采用龙格库塔法求解不同裂纹扩展阶段的齿轮系统的加速度响应,分析故障信号时域波形变化以及频谱图中频率和幅值特征变化情况。(4)根据裂纹故障齿轮具有非线性、非平稳性的故障信号特征的问题,提出一种自适应变分模态分解(VMD)与奇异值分解(KSVD)融合的故障特征提取方法。利用融合的方法对故障采集信号进行降噪处理,并自动搜寻计算故障信号的本征模态分量(IMF)个数,以及各IMF的估计惩罚因子值和初始中心频率。然后,通过分析各IMF频谱幅值信息特征来反映裂纹故障程度。

关键词：齿根裂纹扩展机理裂纹扩展路径时变啮合刚度动力学特性振动信号提取

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

结构内局部高应力区对裂纹扩展路径的影响

结构内局部高应力区对裂纹扩展路径的影响

弹性T项对裂尖参数和裂纹扩展路径稳定性的作用

第九届全国压力容器学术会议

作者：吕斐缪新婷周昌玉南京工业大学机械与动力工程学院

结构内局部高应力区对裂纹扩展路径产生"吸引"作用。在单边裂纹板内开孔,引入应力集中区,采用扩展有限元法研究发现板内裂纹扩展路径会受到孔洞边缘处高应力区的"吸引"作用而偏离原来直线方向。提出的应力影响系数可表示孔洞边缘处高应... 详细信息

结构内局部高应力区对裂纹扩展路径产生"吸引"作用。在单边裂纹板内开孔,引入应力集中区,采用扩展有限元法研究发现板内裂纹扩展路径会受到孔洞边缘处高应力区的"吸引"作用而偏离原来直线方向。提出的应力影响系数可表示孔洞边缘处高应力对裂纹扩展路径"吸引"作用的强弱,结果显示在同一单边裂纹板模型中应力影响系数和裂纹扩展路径偏转角的变化趋势一致。中心裂纹板内Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的扩展研究再一次证明了裂纹会受到其扩展前方高应力区的"吸引"作用而发生偏转。三维法兰内穿透裂纹扩展的研究发现裂纹扩展路径同样会受到其前方高应力区的"吸引"作用而发生偏转。研究表明,含裂纹结构内高应力区的位置可判断裂纹的扩展路径。

关键词：高应力区扩展有限元法应力影响系数裂纹扩展路径偏转角

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

力学学报 1999年第1期31卷 49-57页

作者：韩建军陈宜亨西安交通大学建筑工程与力学学院西安710049

研究了弹性T项在主裂纹与近裂尖微空洞干涉问题中对裂尖参数和裂纹扩展路径稳定性的影响作用.利用“伪力”法，并通过解决主裂纹与近裂尖微空洞干涉问题，对远场纯1型载荷和远场弹性T项载荷下，该干涉问题中弹性T项的影响作用进行了分... 详细信息

研究了弹性T项在主裂纹与近裂尖微空洞干涉问题中对裂尖参数和裂纹扩展路径稳定性的影响作用.利用“伪力”法，并通过解决主裂纹与近裂尖微空洞干涉问题，对远场纯1型载荷和远场弹性T项载荷下，该干涉问题中弹性T项的影响作用进行了分析从数值结果可以看出：由于空洞的存在；释放了弹性T项所引起的应力，弹性T项对裂尖参数；应力强度因子和J积分都有直接显著的影响，因而，它对该载荷下的裂纹扩展路径的稳定性有控制作用。

关键词：弹性T项裂尖参数稳定性裂纹扩展路径

基于交互作用积分的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

原子能科学技术 2024年第5期58卷 1109-1118页

作者：白晓明熊夫睿谢海石凯凯于新洋于红军中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213 哈尔滨工业大学航天科学与力学系黑龙江哈尔滨150001

核电厂中存在大量的异种金属焊接区域,该区域内裂纹扩展的合理评价与核电厂安全运行密切相关。由于焊接区域材料具有显著的非均匀特点,传统的J积分理论在该区域不再具有守恒性,同时大量的运行经验反馈表明,在焊接区域裂纹扩展呈现出明... 详细信息

核电厂中存在大量的异种金属焊接区域,该区域内裂纹扩展的合理评价与核电厂安全运行密切相关。由于焊接区域材料具有显著的非均匀特点,传统的J积分理论在该区域不再具有守恒性,同时大量的运行经验反馈表明,在焊接区域裂纹扩展呈现出明显的偏折现象,传统基于Ⅰ型裂纹扩展的分析方法不再适用。为解决上述问题,本文建立了基于交互作用积分理论的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法。通过交互作用积分的引入,能够准确计算焊接区域复合型裂纹的应力强度因子,采用最大周向应力等裂纹扩展准则后,能够快速实现裂纹扩展路径的预测。通过将本文方法与实验结果和解析解进行对比分析,验证了当前方法的精度和有效性。该方法的建立对焊接区域裂纹扩展模拟及核电设备安全分析评价具有重要意义。

关键词：异种金属焊接交互作用积分有限元方法裂纹扩展路径

选区激光熔化制造Inconel 718合金的氢脆行为

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料热处理学报 2024年第10期 88-94页

作者：曾强吴颖夏林朱绍维四川文理学院智能制造学院成都飞机工业(集团)有限责任公司

后热处理可以有效改善选区激光熔化(SLM)制造的Inconel 718合金的强塑性匹配，但其氢脆断裂行为目前还尚不明确。为此，对SLM制造的Inconel 718合金进行了高温固溶+单级时效热处理，并采用扫描电镜的电子背散射衍射(EBSD)和背散射电子(B... 详细信息

后热处理可以有效改善选区激光熔化(SLM)制造的Inconel 718合金的强塑性匹配，但其氢脆断裂行为目前还尚不明确。为此，对SLM制造的Inconel 718合金进行了高温固溶+单级时效热处理，并采用扫描电镜的电子背散射衍射(EBSD)和背散射电子(BSE)成像对其显微组织进行了分析，通过预充氢前后的拉伸实验对合金的氢脆敏感性进行了评估，并采用EBSD和BSE对拉伸试样的断口表面形貌和裂纹扩展路径进行了分析。结果表明：热处理后，SLM制造的Inconel 718合金的抗拉强度可达1341 MPa,并保持24.5%的断后伸长率，但也具有较高的氢脆敏感性，充氢96 h后合金的强度损伤和塑性损失分别达到18.5%和52.3%。拉伸过程中晶界上由于δ相以及滑移带引起的应力集中促进了晶界上氢的局部富集，从而诱发沿晶氢脆裂纹的萌生及扩展。

关键词： Inconel 718合金选区激光熔化氢脆裂纹扩展路径