复合型弹塑性裂纹论文-李军

复合型弹塑性裂纹论文-李军

导读:本文包含了复合型弹塑性裂纹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:复合型疲劳裂纹,弹塑性,裂纹扩展,扩展有限元法

复合型弹塑性裂纹论文文献综述

李军[1](2014)在《弹塑性状态下复合型疲劳裂纹扩展研究》一文中研究指出Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹是工程结构中常见的裂纹形式,在循环载荷作用下往往会导致零部件的疲劳失效。本文针对弹塑性状态下复合型疲劳裂纹,应用扩展有限元结合循环内聚力模型的方法进行了研究,主要内容如下:采用FORTRAN语言,通过ABAQUS用户子程序UEL进行二次开发,编写了结合循环内聚力模型的扩展有限元程序,同时采用ABAQUS脚本语言PYTHON编写用于显示计算结果的后处理程序,为Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展研究提供了数值模拟基础。针对本研究采用的紧凑拉剪试件(CTS)建立了有限元模型。通过拟合CTS试件的力-开口位移曲线和预测Ⅰ型疲劳裂纹扩展速率确定了循环内聚力模型中与法向有关的模型参数。基于各向同性原理,确定了模型中的切向参数。从而,为复合型疲劳裂纹扩展研究提供了计算模型。采用扩展有限元结合循环内聚力模型的方法研究了复合型疲劳裂纹扩展过程。其中,CTS试件中的复合型裂纹扩展方向通过非局部最大主应力准则确定。针对循环内聚力模型已有损伤演化方程预测复合型疲劳裂纹扩展的不足,对损伤模型进行了改进。同时,对复合型裂纹尖端塑性区域进行了分析。研究结果表明:将加载方向对疲劳裂纹扩展的影响引入内聚力模型损伤方程后,结合扩展有限元方法可以很好的模拟复合型疲劳裂纹扩展过程;模拟CTS试件中复合型裂纹扩展方向时,NMPS准则预测的裂纹扩展角度稍高于MTS准则的预测值;在相同载荷作用下,裂纹尖端塑性区域随加载角度的变化而变化,加载方向不仅影响塑性区域的大小,而且会改变塑性区域的形状。(本文来源于《北京理工大学》期刊2014-02-01)

蒋玉川[2](2004)在《弹塑性断裂力学之J~*积分与复合型裂纹扩展断裂准则的研究》一文中研究指出本学位论文由两部分组成,即弹塑性断裂力学之积分的研究与复合型裂纹扩展断裂准则的研究。现分别陈述如下:众所周知,积分原理是弹塑性断裂力学的基本理论之一,正如Irwin在线弹性断裂力学中提出的应力强度因子一样,Rice提出了一个绕裂纹前缘与路径无关的守恒积分,即积分,它表征了弹塑性情况下裂纹尖端应力、应变场奇异性强度平均值的参量。特别是在全量理论和比例加载的条件下,已证明积分之值与路径无关,并且的临界值JIC被测得且与试样类型和尺寸无关时,J≤JIC才被认为可能成为弹塑性断裂的判据,Rice,Rosengren和Hutchinson分别独自地用积分对平面裂纹前缘塑性应力、应变场作了近似分析,得到了裂纹前缘应力、应变场具 有HRR奇异性。因此,积分成为研究弹塑性断裂力学的重要工具。Orowan通过对金属材料中裂纹扩展过程的研究得知:裂纹在扩展前在其尖端附近产生一塑性区,因此系统提供裂纹扩展的能量不仅用于形成新的表面所需的表面能,而且还用于引起这种塑性变形所需的能量,即塑性功,且塑性功比表面能大叁个数量级。由于引起金属材料屈服的原因仅为偏斜应变能,而与体积应变能无关,本文提出了一个与路径无关的守恒积分,即偏斜应变能积分,并对其守恒性进行了严格的证明。在线弹性情况下,推导出了积分与应力强度因子KI的关系。通过I型裂纹的应用,由导出之的结果与应力强度因子手册解符合得较好,同时给出了积分偏斜应变能释放率的物理解释。<WP=9>最后建立了利用有限元分析结果来计算积分值的基本公式,改进了当积分路径沿外边界积分时,应力张量难以在边界上分解成应力偏张量和应力球张量的这一缺陷。在学位论文的第二部分对复合型裂纹扩展断裂准则进行了研究。在实际工程结构中,由于荷载分布不对称,裂纹方位不对称,以及材料各异性等因素使得裂纹多处于复合型受力的状态。因而复合型裂纹扩展的断裂准则的研究有着重要的理论意义和实用价值,探讨各种类型结构和材料中裂纹扩展的真实原因和动力一直是广大学者研究的热门领域。与学位论文第一部分中的根据相同,作者认为金属材料中裂纹扩展的真实动力来源于形状改变比能的释放。为此,我们建立了形状改变比能密度因子准则和复合型裂纹扩展的形状改变比能准则,简称Sd准则和Ud准则。它们表明了裂纹在金属材料里的扩展过程中,起决定作用的是形状改变比能,而不是整个应变能。作为应用举例,它们成功地预测了复合型裂纹的启裂角和临界荷载,将其与现有的理论结果和实验数据进行比较,其结果是在预测裂纹启裂角方面优于Sih的S准则,而预测的临界荷载偏保守。将其应用于工程实际中是偏安全的。最后,本学位论文提出的偏斜应变能的积分和复合型裂纹扩展的Sd准则和Ud准则,它们揭示了金属材料里的裂纹在扩展过程的能量转化过程中起主要作用的是偏斜应变能这一事实。(本文来源于《四川大学》期刊2004-05-17)

沙江波,邓增杰,周惠久[3](1997)在《平面应力裂纹尖端复合型弹塑性变形场和约束场的有限元分析》一文中研究指出应用有限元方法分析了不同Ⅰ+Ⅱ复合型下裂纹尖端的变形场和约束场(应力叁轴性水平Rσ分布),结果表明,平面应力条件下复合型裂端变形是不对称的相反塑性变形,符合钝化—锐化模型。Ⅰ+Ⅱ复合加载时裂端出现负约束的区域(该区Rσ<0),随Ⅱ型分量增加,负约束区域增大,且最大正约束水平Rσmax降低。实际裂端的约束水平及其分布满足HRR场所要求的独立于外载荷水平和距裂端距离的性质。平面应力条件下裂端的约束水平远低于相应条件下平面应变时裂端的约束水平。本文亦讨论了复合变形损伤的力学行为。(本文来源于《机械强度》期刊1997年01期)

林晓斌,孙国有,薛继良[4](1987)在《Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的弹塑性有限元分析》一文中研究指出本文对弹塑性有限元分析中的应力增量计算作了改进,进而对不同Ⅰ—Ⅱ型载荷比例下的四点复合型单边裂纹梁进行了弹塑性有限元计算。根据有限元计算结果,对大范围屈服和全面屈服条件下裂纹尖端的复合型位移准则进行了探讨,提出了裂尖复合型位移的定义。(本文来源于《浙江大学学报(自然科学版)》期刊1987年03期)

赵廷仕[5](1983)在《复合型裂纹应力场与位移场的近似弹塑性分析》一文中研究指出本文从线弹性断裂力学的精确解出发,在考虑材料强化影响的情况下,计算出裂纹前缘的塑性区.文中引入有效裂纹长度a+d,得到复合型应力场和位移场的近似弹塑性解.(本文来源于《华中工学院学报》期刊1983年04期)

复合型弹塑性裂纹论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本学位论文由两部分组成,即弹塑性断裂力学之积分的研究与复合型裂纹扩展断裂准则的研究。现分别陈述如下:众所周知,积分原理是弹塑性断裂力学的基本理论之一,正如Irwin在线弹性断裂力学中提出的应力强度因子一样,Rice提出了一个绕裂纹前缘与路径无关的守恒积分,即积分,它表征了弹塑性情况下裂纹尖端应力、应变场奇异性强度平均值的参量。特别是在全量理论和比例加载的条件下,已证明积分之值与路径无关,并且的临界值JIC被测得且与试样类型和尺寸无关时,J≤JIC才被认为可能成为弹塑性断裂的判据,Rice,Rosengren和Hutchinson分别独自地用积分对平面裂纹前缘塑性应力、应变场作了近似分析,得到了裂纹前缘应力、应变场具 有HRR奇异性。因此,积分成为研究弹塑性断裂力学的重要工具。Orowan通过对金属材料中裂纹扩展过程的研究得知:裂纹在扩展前在其尖端附近产生一塑性区,因此系统提供裂纹扩展的能量不仅用于形成新的表面所需的表面能,而且还用于引起这种塑性变形所需的能量,即塑性功,且塑性功比表面能大叁个数量级。由于引起金属材料屈服的原因仅为偏斜应变能,而与体积应变能无关,本文提出了一个与路径无关的守恒积分,即偏斜应变能积分,并对其守恒性进行了严格的证明。在线弹性情况下,推导出了积分与应力强度因子KI的关系。通过I型裂纹的应用,由导出之的结果与应力强度因子手册解符合得较好,同时给出了积分偏斜应变能释放率的物理解释。<WP=9>最后建立了利用有限元分析结果来计算积分值的基本公式,改进了当积分路径沿外边界积分时,应力张量难以在边界上分解成应力偏张量和应力球张量的这一缺陷。在学位论文的第二部分对复合型裂纹扩展断裂准则进行了研究。在实际工程结构中,由于荷载分布不对称,裂纹方位不对称,以及材料各异性等因素使得裂纹多处于复合型受力的状态。因而复合型裂纹扩展的断裂准则的研究有着重要的理论意义和实用价值,探讨各种类型结构和材料中裂纹扩展的真实原因和动力一直是广大学者研究的热门领域。与学位论文第一部分中的根据相同,作者认为金属材料中裂纹扩展的真实动力来源于形状改变比能的释放。为此,我们建立了形状改变比能密度因子准则和复合型裂纹扩展的形状改变比能准则,简称Sd准则和Ud准则。它们表明了裂纹在金属材料里的扩展过程中,起决定作用的是形状改变比能,而不是整个应变能。作为应用举例,它们成功地预测了复合型裂纹的启裂角和临界荷载,将其与现有的理论结果和实验数据进行比较,其结果是在预测裂纹启裂角方面优于Sih的S准则,而预测的临界荷载偏保守。将其应用于工程实际中是偏安全的。最后,本学位论文提出的偏斜应变能的积分和复合型裂纹扩展的Sd准则和Ud准则,它们揭示了金属材料里的裂纹在扩展过程的能量转化过程中起主要作用的是偏斜应变能这一事实。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

复合型弹塑性裂纹论文参考文献

[1].李军.弹塑性状态下复合型疲劳裂纹扩展研究[D].北京理工大学.2014

[2].蒋玉川.弹塑性断裂力学之J~*积分与复合型裂纹扩展断裂准则的研究[D].四川大学.2004

[3].沙江波,邓增杰,周惠久.平面应力裂纹尖端复合型弹塑性变形场和约束场的有限元分析[J].机械强度.1997

[4].林晓斌,孙国有,薛继良.Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的弹塑性有限元分析[J].浙江大学学报(自然科学版).1987

[5].赵廷仕.复合型裂纹应力场与位移场的近似弹塑性分析[J].华中工学院学报.1983

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