检索结果-南通市图书馆

承受双向等拉应力的平面应变I型裂纹线弹性断裂的I_(1)准则与K准则一致性分析

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材料开发与应用 2023年第1期38卷 1-8页

作者：薛钢中国船舶集团有限公司第七二五研究所河南洛阳471023

采用线弹性有限元方法计算了承受双向等拉应力的平面应变I型裂纹的应力场,分析了裂纹尖端各应力分量间的关系,拟合了各非零应力分量关于裂纹半长度a和裂纹尖端最小网格尺寸l1的函数,分析了应力第一不变量I_(1)与应力场强度因子KI的相关... 详细信息

采用线弹性有限元方法计算了承受双向等拉应力的平面应变I型裂纹的应力场,分析了裂纹尖端各应力分量间的关系,拟合了各非零应力分量关于裂纹半长度a和裂纹尖端最小网格尺寸l1的函数,分析了应力第一不变量I_(1)与应力场强度因子KI的相关性。结果表明,裂纹尖端各非零应力分量间存在稳定的比例关系;各非零应力分量值和加载应力的比值与裂纹半长度a的1/2次幂呈正比例关系、与裂纹尖端最小网格尺寸l1的1/2次幂呈反比例关系;相同最小网格尺寸条件下,裂纹尖端的应力第一不变量与应力场强度因子的比值l1/KI为与加载应力和裂纹长度无关的常数,证明了承受双向等拉应力的平面应变I型裂纹线弹性断裂的I_(1)准则与K准则具有一致性。

关键词： I型裂纹线弹性断裂 I_(1)断裂准则 K准则

应力波载荷作用下线弹性断裂过程的动态分析方法研究

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爆炸与冲击 2002年第1期22卷 56-60页

作者：沙桂英刘殿魁刘瑞堂姜风春哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001

利用Hopkinson单压杆实验装置 ,对材料的线弹性动态断裂特性进行了研究 ,建立了应力波载荷作用下动态裂纹起裂及扩展过程的动态分析方法 ,采用该方法可同时测得材料的动态裂纹起裂时间、断裂韧性和裂纹扩展速度。 40Cr钢三点弯曲试样的... 详细信息

利用Hopkinson单压杆实验装置 ,对材料的线弹性动态断裂特性进行了研究 ,建立了应力波载荷作用下动态裂纹起裂及扩展过程的动态分析方法 ,采用该方法可同时测得材料的动态裂纹起裂时间、断裂韧性和裂纹扩展速度。 40Cr钢三点弯曲试样的实验结果表明 :该钢的动态裂纹扩展过程主要是减速过程 ,在2 2 5TPam /s的加载速率下 ,起裂时间为 2 8 0 0 μs,最大裂纹扩展速度为 478 91m/s ,动态断裂韧性为6 3 12MPam。

关键词：应力波载荷线弹性断裂动态断裂韧性裂纹扩展速度动态分析材料 Hopkinson单压杆 40Cr钢

各向异性复合材料尖劈和接头的奇性应力指数研究

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应用力学学报 2004年第3期21卷 27-32页

作者：平学成陈梦成谢基龙北京交通大学北京100044 华东交通大学南昌330013

提出了一个新的、基于位移的、求解三维尖劈端部奇性应力指数问题的非协调元特征分析法。该方法假定尖劈端部邻域内的位移场没有采用奇异变换技术 ,导出虚功方程的出发点不同于过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析法 ,在有限元... 详细信息

提出了一个新的、基于位移的、求解三维尖劈端部奇性应力指数问题的非协调元特征分析法。该方法假定尖劈端部邻域内的位移场没有采用奇异变换技术 ,导出虚功方程的出发点不同于过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析法 ,在有限元离散时采用的单元形式为非协调元。文中运用该方法给出了若干求解各向异性复合材料尖劈接头端部奇性应力指数的算例。所有的计算结果表明 ,本文方法能够求解复杂尖劈接头的全部奇性应力指数 ,使用的单元少而且精度高。

关键词：线弹性断裂奇性应力指数复合材料非协调元有限元法

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各向异性两相材料尖劈奇性场的非协调元分析

力学学报 2005年第1期37卷 24-31页

作者：平学成谢基龙陈梦成李强北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 华东交通大学土木建筑学院南昌330013

提出了一个基于位移的、分析柱状各向异性两相材料尖劈端部邻域的奇性位移场和应力场问题的非协调元特征分析法．该方法从柱状扇区的散度定理出发，将柱状扇区控制方程的弱式化为一个与虚功原理相同形式的方程，采用一种新的非协调元技... 详细信息

提出了一个基于位移的、分析柱状各向异性两相材料尖劈端部邻域的奇性位移场和应力场问题的非协调元特征分析法．该方法从柱状扇区的散度定理出发，将柱状扇区控制方程的弱式化为一个与虚功原理相同形式的方程，采用一种新的非协调元技术把所导出的“虚功原理”转化为标准一阶特征方程的求解问题．非协调元法中，尖劈端部邻域的位移场假定没有采用奇异变换技术，有限元的单元形式是一维的．将柱状各向异性两相材料尖劈视为“广义平面应变”问题，位移场与坐标 z 无关，只关注界面端的幂奇异性而不考虑对数奇异性．运用该方法给出了柱状各向异性两相材料尖劈端部奇性应力指数、奇性位移角分布和应力角分布的算例．所有的计算结果表明，该方法使用的单元少而且精度较高．

关键词：线弹性断裂奇性应力指数两相材料尖劈非协调元法广义平面应变

复合材料尖劈和接头端部奇性场的反平面问题研究

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固体力学学报 2005年第2期26卷 193-198页

作者：平学成陈梦成谢基龙北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 华东交通大学南昌330013

提出了一个基于位移的分析尖劈端部奇性位移场和应力场反平面问题的非协调元特征法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征法有几点不同:(1)导出虚功原理的出发点为二维扇区的散度原理;(2)有限元的单元形式为非协调元;(3)尖... 详细信息

提出了一个基于位移的分析尖劈端部奇性位移场和应力场反平面问题的非协调元特征法.该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征法有几点不同:(1)导出虚功原理的出发点为二维扇区的散度原理;(2)有限元的单元形式为非协调元;(3)尖劈端部邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术.运用该方法给出了求解正交各向异性复合材料尖劈端部附近奇性应力指数、奇性位移和应力角分布函数的算例.计算结果表明,该方法较原来的有限元特征法所用的单元少而且精度高.

关键词：线弹性断裂反平面剪切奇性应力指数复合材料非协调元有限元法

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含裂纹结构剩余强度的一种估算方法

机械强度 2003年第1期25卷 71-75页

作者：李亚智黄其青傅祥炯郑旻仲西北工业大学飞机结构强度研究所西安710072 中国飞机强度研究所西安710065

剩余强度分析对结构断裂安全性评价十分重要。现有的剩余强度分析方法中 ,Feddersen工程分析法具有代表性 ,它对简单含裂纹结构比较有效。但这类方法一般需要预先得到弹性断裂应力的连续曲线 ,才有可能进行短裂纹阶段的弹塑性修正和长... 详细信息

剩余强度分析对结构断裂安全性评价十分重要。现有的剩余强度分析方法中 ,Feddersen工程分析法具有代表性 ,它对简单含裂纹结构比较有效。但这类方法一般需要预先得到弹性断裂应力的连续曲线 ,才有可能进行短裂纹阶段的弹塑性修正和长裂纹时的净截面屈服修正 ,使用不方便 ,有时甚至不适用。本文认为含裂纹结构的破坏是静力学模式破坏和断裂力学模式破坏共同作用的结果 ,从而建议一种结构剩余强度的实用估算方法。通过表观断裂韧度准则确定的弹性断裂强度和净截面全面屈服后的静力学破坏强度的结合 ,估算剩余强度许用值。该方法可以方便地估算任意时刻的剩余强度。分别进行含中心裂纹的有限宽板和含裂纹耳片结构的剩余强度试验 ,并与估算结果进行比较 ,表明本文方法预测精度良好 ,有望推广到其他结构形式。文中强调。

关键词：剩余强度含裂纹结构表观断裂韧度线弹性断裂静力学断裂

粉煤灰水泥胶凝体系水化温升及其抗裂性能的关系

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混凝土 2000年第11期 21-23页

作者：俞海勇吴科如杨波徐强邓咏梅同济大学混凝土材料研究国家重点实验室上海200092 上海市建筑科学研究院上海200032

本文研究了不同掺量粉煤灰砂浆的水化温升和断裂性能参数的变化趋势。并在此基础上 ,运用线弹性断裂力学理论 ,提出混凝土温度应力及其相应抗裂能力之间关系的理论分析思路。

关键词：粉煤灰砂浆水化温升温度应力线弹性断裂

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基于向量式有限元法平面裂纹扩展研究

基于向量式有限元法平面裂纹扩展研究

作者：谷立芹浙江大学

学位级别：硕士

向量式有限元法是由美国普渡大学***教授将向量力学理论和数值计算结合提出的一种新型数值模拟方法。由于该方法对构件在空间离散为有限个有质量的节点描述,以逆向运动后的虚拟形态考虑单元的纯变形,并对每个节点建立牛顿运动方程直接求... 详细信息

向量式有限元法是由美国普渡大学***教授将向量力学理论和数值计算结合提出的一种新型数值模拟方法。由于该方法对构件在空间离散为有限个有质量的节点描述,以逆向运动后的虚拟形态考虑单元的纯变形,并对每个节点建立牛顿运动方程直接求解,不需要整体刚度矩阵的集成,在分析问题中便于自由的增加或减少节点,突破了传统有限元法在处理断裂问题中遇到的很多困难,在处理接触、碰撞、断裂等问题有众多优越性。本文将向量式有限元引入对市政管线裂纹扩展过程分析。主要研究工作包括:(1)基于向量式有限元法基本理论,推导向量式有限元平面三角形单元基本公式,编写MATLAB程序,并通过算例验证理论推导的准确性和程序的可靠性。(2)基于向量式有限元法,模拟SHPB一维应力波传播过程。分析冲击荷载作用下,向量式有限元法碰撞过程处理,以及单元划分、时间步长等参数的选取,对向量式有限元法进行深入探讨。(3)基于向量式有限元法进行裂纹扩展全过程分析,利用最小二乘法拟合求解裂纹尖端应力强度因子,采用一种简化的网格单元拓扑动态更新方法在整个计算过程中完成网格的动态更新,模拟单边裂纹、中心对称90°裂纹、单边斜裂纹、中心对称45°裂纹扩展过程,证明向量式有限元方法裂纹扩展模拟的可行性。(4)简化管道纵向拉伸和纵向弯曲受力模型,建立向量式有限元分析模型,模拟铸铁管在不同土体纵向刚度下管道轴向拉伸裂纹扩展和不同未支撑长度下管道纵向弯曲裂纹扩展。本文利用了向量式有限元在碰撞和断裂分析中的优势,对实际市政铸铁管材管道裂纹扩展进行了初步探索性的研究工作。基于本文的研究结果给出了相应的结论,同时提出了一些有待进一步研究问题的建议。

关键词：向量式有限元应力强度因子线弹性断裂管线裂纹扩展接触碰撞数值模拟

同方学位论文库评论

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准脆性材料开裂过程的扩展有限元法模拟

准脆性材料开裂过程的扩展有限元法模拟

作者：吕喆哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

扩展有限单元法是求解不连续问题的有效数值分析方法。其基本原理是以单位分解的思想为基础,在常规有限元法位移表达式中补充一些加强函数以反映不连续性。由于描述不连续场时计算网格和结构内部的几何或物理界面是相互独立的,因此扩展... 详细信息

扩展有限单元法是求解不连续问题的有效数值分析方法。其基本原理是以单位分解的思想为基础,在常规有限元法位移表达式中补充一些加强函数以反映不连续性。由于描述不连续场时计算网格和结构内部的几何或物理界面是相互独立的,因此扩展有限元法可以方便的模拟不连续问题,尤其是不连续边界扩展的问题。大型商业软件Abaqus可以利用扩展有限元法实现对裂纹问题的分析,但是在Abaqus扩展有限元中没有富集裂尖加强函数,不能精确的模拟裂尖场。针对该问题,本文在Matlab平台下编写了岩石、混凝土类准脆性材料的扩展有限元程序来模拟裂纹,具体做的工作如下:推导了扩展有限元法中,线弹性断裂以及弹塑性断裂全过程的矩阵表达式,分别得到了两种断裂模式化简后最终的刚度矩阵,并确定了积分求解方案。在线弹性断裂模型中,引入了裂尖加强函数,采用互作用积分法计算应力强度因子,分别考虑了应力强度因子的三个影响因素,即:网格划分、裂纹长度、裂尖加强面积。与Abaqus程序结果相比,提高了计算精度。同时提出了正方形裂尖加强区域,相对于圆形裂尖加强区域,减少了混合单元的数目,有效提高了计算精度,计算结果更稳定。对简支梁预设裂纹纯I型断裂过程进行了数值模拟,表明程序在裂纹扩展的过程中,无需重构网格、无需指定裂纹扩展路径,且不依赖网格密度和单元类型。考虑裂缝断裂过程区,采用黏聚裂缝模型对混凝土三点弯梁的破坏过程进行了数值模拟,计算断裂过程中的荷载—位移曲线。相比于Abaqus扩展有限元子程序,引入了裂尖加强函数,扩展后裂尖停留位置没有限制,计算结果更精确,应用更灵活。

关键词：扩展有限单元法线弹性断裂断裂过程区应力强度因子荷载—位移曲线