导读:本文包含了准静态扩展论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:裂纹,动力学,静态,同轴,应力,有限元,应变。
准静态扩展论文文献综述
吴庆欣,肖毅,薛元德[1](2018)在《DCB试样裂纹动态扩展的准静态数值分析》一文中研究指出本文采用双悬臂梁(DCB)试件研究了复合材料层合板层间插入韧性胶膜层(Interleaf)的I型断裂行为。试验结果表明,含与不含Interleaf层试件呈现脆性非稳态和脆性稳态分层扩展特性。针对非稳定裂纹扩展问题,依据动态断裂力学中应变能释放率与动能变化率的关系,提出了以GIC变化来抵消动能变化对裂纹扩展过程影响的准静态分析方法,根据试验中裂纹扩展的韧性变化,推导出适用于准静态裂纹扩展模拟的等效韧性GIC*,利用ABAQUS平台和虚裂纹闭合技术(VCCT)建立了叁维有限元计算模型;实现了从起裂到止裂的整个裂纹动态扩展过程的数值模拟,揭示了非稳定裂纹扩展过程中一些复杂的力学现象。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)
李辉,郑勇刚,叶宏飞,张洪武[2](2018)在《单相固体裂纹准静态扩展耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法》一文中研究指出本文提出了一种针对单相固体准静态裂纹扩展问题的耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法。首先,基于常规态型近场动力学模型,利用泰勒展开的方法推导得到了相应模型的隐式增量控制方程。在提出的耦合方法中,将整个求解域划分为扩展多尺度有限元列式求解子域和近场动力学列式求解子域两个部分。其中,前者主要为包含边界条件或无裂纹扩展的区域,而后者主要为包含存在裂纹和裂纹扩展的区域。在耦合区域中,采用扩展多尺度有限元单胞的数值基函数来建立扩展多尺度有限元单胞的节点和近场动力学的质点之间位移的相互约束关系。同时,采用拉格朗日乘子法将此约束条件引入到耦合的应变能密度函数中。其次,在近场动力学裂纹扩展分析中,采用双线性软化的材料模型来描述材料从损伤到破坏的过程,并同时给出了相应的载荷/位移控制的增量迭代求解算法。最后,数值算例的计算结果验证了提出的耦合方法的正确性和有效性。结果还表明,提出的耦合方法同时拥有了近场动力学方法处理不连续间断问题(如断裂问题)和扩展多尺度有限元方法能大大减少内存和计算时间的独特优势。另外,此耦合方法还可以扩展到单相固体裂纹动态扩展问题数值分析中,大大提高计算效率和节约计算成本。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)
延真,冯文杰[3](2018)在《采用扩展有限单元法研究磁电弹材料内部裂纹的准静态扩展问题》一文中研究指出磁电弹(MEE)材料凭借其优越的力电磁多场耦合效应被广泛应用于各种智能器件中。由于其多为脆性材料,在制备过程中不可避免的存在裂纹等缺陷,而这些预存裂纹可能在服役过程中进一步扩展导致器件破坏,因此MEE材料的断裂问题一直是研究人员的关注重点。由于裂纹扩展问题的复杂性,数值方法作为有效的研究手段被广泛使用。扩展有限单元法(X-FEM)使用增强函数表征非连续场且对网格依赖程度低,所以其更加适用于解决裂纹扩展问题。综上,本文将采用X-FEM研究MEE材料内部裂纹在力电磁耦合荷载作用下的准静态扩展问题。在计算过程中,我们引入了裂纹面磁电非穿透假设以及针对MEE内部裂纹的八分量增强函数。根据现有的关于压电材料内部裂纹断裂准则的研究,我们将提出更适合于MEE材料内部裂纹的断裂准则。通过数值算例,我们将详细讨论不同形式的裂纹以及多裂纹模型的扩展状态。本文研究内容将为MEE材料的应用和断裂预测提供有效的帮助。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)
吴庆欣,肖毅,薛元德[4](2019)在《双悬臂梁试件裂纹动态扩展的准静态数值分析》一文中研究指出本文采用双悬臂梁(DCB)试件研究了复合材料层合板层间插入韧性胶膜(Interleaf)层的Ⅰ型断裂行为。试验结果表明,含和不含Interleaf层试件分别呈现脆性非稳态和脆性稳态分层扩展特性。针对非稳定裂纹扩展问题,依据动态断裂力学中应变能释放率与动能变化率的关系,提出了以断裂韧性值G_(IC)变化来抵消动能变化对裂纹扩展过程影响的准静态分析方法,根据试验中裂纹扩展的韧性变化,推导出适用于准静态裂纹扩展模拟的等效韧性G_(IC)~*,利用ABAQUS平台和虚裂纹闭合技术(VCCT)建立了叁维有限元计算模型;实现了从起裂到止裂的整个裂纹动态扩展过程的数值模拟,揭示了非稳定裂纹扩展过程中一些复杂的力学现象。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年05期)
程晋明,傅华,叶雁,曹宇东,阳庆国[5](2016)在《基于X射线同轴相衬成像的炸药缺陷准静态扩展过程诊断》一文中研究指出由于炸药具有弱吸收特性,利用传统的X射线成像技术难以获得质量较好的图像,因而无法对炸药内部的微小缺陷进行诊断。为提高炸药的X射线成像质量,采用X射线同轴相衬成像方法,获得了不同压力作用下高聚物粘结炸药(PBX)内部缺陷的一系列X射线相衬图像,从中清楚地观察到炸药内部缺陷从无到有、从小到大的准静态扩展过程,为研究高能炸药的热点形成机制提供技术支持。(本文来源于《高压物理学报》期刊2016年05期)
程晋明,傅华,叶雁,曹宇东,阳庆国[6](2016)在《基于X射线相衬成像的炸药缺陷准静态扩展过程分析》一文中研究指出由于炸药的弱吸收,利用传统X射线照相方式难以获得较好的图像质量,从而无法对炸药内部的微小缺陷进行诊断。为提高炸药的X射线照相图像质量,采用微焦点X射线同轴相衬成像方法,获得了多个压力值下PBXCD-2高能钝感炸药内部缺陷的一系列X射线相衬图像。从图像中可看出,宽度约20mm的炸药裂纹可清晰分辨。随着对炸药样品施加压力的增大,样品内部的裂纹从无到有,裂纹数量增多,裂纹宽度增大,多条裂纹逐渐连贯。因此,X射线同轴相衬成像是观(本文来源于《第十八届中国高压科学学术会议缩编文集》期刊2016-07-25)
石凯凯[7](2015)在《循环与准静态裂纹扩展的理论和测试方法》一文中研究指出含缺陷服役构件在准静态和循环载荷作用下,部件的极限强度、剩余寿命和启裂失效的结构完整性(integrity of structures, IOS)基础研究一直受到工程与学术界重视。在一些高温、腐蚀、辐照、真空等特殊或极端环境下,即便是在实验室也无法便捷和高效的获取材料的相关力学性能,难以为含缺陷部件的IOS分析提供所需的材料力学性能基础数据。从材料代表性体积单元(representative volume element, RVE)的损伤相关性角度,深入和系统的开展材料力学性能评估理论方面的研究对促进含缺陷部件的IOS分析具有十分重要的意义。本文在材料单轴、纯扭低周疲劳(low cycle fatigue, LCF)临界损伤律与Ⅰ型、Ⅱ型疲劳裂纹扩展(fatigue crack growth, FCG)速率的关联性、材料单轴LCF临界损伤律与含Ⅰ型非穿透结构疲劳裂纹扩展(structural fatigue crack growth, SFCG)演化的关联性和基于直通型紧凑拉伸(front face compact tension, FFCT)试样的载荷分离(load separation, LS)测试技术获取材料J积分阻力(J integral resistance,JR)曲线共四个方面进行了深入和细致的研究。主要完成的工作内容如下:1.针对Ⅰ型裂纹,利用小范围屈服(small scale yield, SSY)条件下Rice的塑性迭加原理和远端单向拉伸载荷作用下裂纹尖端区的两类应力应变场:HRR (Hutchinson-Rice-Rosengren)场与RKE (Rice-Kujawski-Ellyin)场,获得了裂纹尖端区的循环应力应变场;另外在远端循环载荷作用下Ⅰ型裂纹尖端区存在拉压循环下的裂纹闭合(crack closure, CC)效应,因此需将循环应力应变场考虑拉压循环下CC效应修正后得到在疲劳载荷作用下的有效循环场和有效循环塑性区(cycle plastic zone, CPZ)尺寸;在有效CPZ内,根据Ⅰ型裂纹尖端区的两类有效循环应力应变场及塑性应变能密度(plastic strain energy density, PSED)和Miner的线性损伤累积(linear damage accumulation, LDA)两种疲劳失效准则分别建立了基于材料单轴LCF临界损伤律预测Ⅰ型FCG速率的理论模型(即用于Ⅰ型裂纹寿命评估的Shi-Cai模型)。结合15种工程材料的FCG速率试验数据与模型预测结果进行了系统的对比和分析,从拉压循环下CC效应、两种疲劳失效准则和两类有效循环应力应变场这叁个方面讨论了Ⅰ型裂纹寿命评估的Shi-Cai模型预测精度。2.对于薄板中含Ⅰ型非穿透结构裂纹,结合所提出的Shi-Cai模型、Ⅰ型非穿透结构裂纹前缘各点的应力强度因子(stress intensity factor, SIF)和结构裂纹形貌疲劳扩展的非自相似(non self-similar, NSS)原理,发展了直接通过材料单轴LCF临界损伤律预测含Ⅰ型非穿透结构裂纹剩余寿命和形貌演化规律的理论模型。基于叁种材料的非穿透SFCG试验数据,详细讨论了薄板中含Ⅰ型非穿透SFCG理论模型的预测精度。另外,利用7075-T6铝合金材料,深入和细致研究了薄板中含五种常见的Ⅰ型非穿透结构裂纹在承受远端循环拉拉、弯曲和拉弯组合载荷作用下裂纹形貌疲劳扩展的演化规律。研究表明:结构裂纹最终形貌的扩展仅取决于远端所施加循环载荷的方式而与初始缺陷尺寸无关。3.针对Ⅱ型裂纹,考虑SSY条件下Rice的塑性迭加原理和远端单向剪切载荷作用下裂纹尖端区的HRR场,得到了裂纹尖端区的循环应力应变场;由于Ⅱ型裂纹在远端剪切循环载荷作用下存在裂纹面相互作用(crack surface interference, CSI),因此通过在循环应力应变场中引入修正因子Mslj后可近似得到对应疲劳载荷作用下的有效循环场和有效CPZ尺寸;在有效CPZ内,基于Ⅱ型裂纹尖端区的有效循环应力应变场及PSED和Miner的LDA两种疲劳失效准则分别建立了基于材料纯扭LCF临界损伤律预测Ⅱ型FCG速率的理论模型(即用于Ⅱ型裂纹寿命评估的Shi-Cai模型)。通过2024-T351和7075-T6两种铝合金材料的FCG速率试验数据与模型预测结果的对比和分析,验证了Shi-Cai模型的预测精度。基于Shi-Cai模型还分别给出了上下各偏移50%幅度对应的Ⅱ型FCG速率的预测结果,结果表明两种铝合金材料的FCG数据均包含在该范围内。4.依据弹塑性断裂力学(elastic-plastic fracture mechanics, EPFM)中的能量原理推导和建立了台阶型紧凑拉伸(load line compact tension, LLCT)试样和直通型紧凑拉伸(FFCT)试样几何因子之间的关联,并提出了基于FFCT试样确定材料JR曲线的LS测试技术;同时,针对标准的LLCT试样、单边弯曲(single edge bend, SEB)试样及所发展的FFCT试样,利用VB (visual basic)语言开发了基于试验手段获取材料JR曲线的J-LST (J-load separation theory)分析软件,并将软件与标准方法计算结果进行了对比和讨论。基于所建立的FFCT试样断裂理论,采用1/2T FFCT试样获得了A508-Ⅲ钢材料在“S”和“X”两个方向对应的JR曲线。除此之外,考虑FFCT与LLCT试样试验测试的裂纹张开位移(crack opening displacement, COD)相关性,建立了采用迭代方法分析单调拉伸下FFCT试样的载荷~位移试验数据获取材料断裂韧性的新方法。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-10-20)
潘建华,陈学东,姜恒,王秀喜[8](2015)在《准静态和动态加载对裂纹扩展阻力曲线的影响及其关系的研究》一文中研究指出对典型压力容器用钢Q345R预制裂纹夏比冲击试样进行示波冲击试验,得到了Q345R钢的载荷-位移曲线,并根据试验数据,利用J积分增量方程和Schindler方法分别计算得到Q345R钢在冲击加载下的动态裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线)。然后将动态J-R曲线和准静态加载条件下试验得到的J-R曲线进行对比发现,动态加载条件下的J-R曲线高于准静态加载时得到的结果。最后,建立了动态和准静态加载下J-R曲线之间的关系式,对工程应用具有重要的参考意义。(本文来源于《高压物理学报》期刊2015年02期)
包屹,岑松[9](2015)在《低阶杂交应力函数单元模拟裂纹的准静态扩展过程》一文中研究指出高阶的杂交应力函数单元组合在模拟平面裂纹的准静态扩展问题中展现出了优异的性能。在模拟过程中这种组合不仅有效地减少了单元的数量,更重要的是对网格畸变不敏感,并且能够准确地计算应力强度因子。但是值得注意的是高阶组合导致了较大的计算代价。本文重新构造了低阶单元并且提出了一种新的低阶组合,在继承了上述优点的同时进一步减少了计算代价,使得杂交应力函数单元组合在模拟准静态断裂问题时更加高效。(本文来源于《北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会论文集》期刊2015-01-11)
贾斌,李加雷,庞宝君,王振清[10](2011)在《平面应力Ⅰ型准静态扩展裂纹尖端场的弹粘塑性分析》一文中研究指出由于材料率敏感性的影响,蠕变材料中裂纹尖端场的分析更加复杂。采用弹粘塑性力学模型,并假设粘性系数为等效塑性应变率的幂函数,推导出理想弹塑性材料的一种率敏感型本构关系。通过量级匹配表明裂纹尖端场具有幂奇异性,奇异性指数由粘性系数中的幂指数唯一确定。推导出平面应力条件下准静态扩展裂纹尖端场的控制方程,并给出I型裂纹的边界条件。采用双参数打靶法,结合各材料参数的可能取值范围,对控制方程进行了数值求解,并讨论裂尖场特性随各材料参数的变化规律。结果表明当材料服从理想塑性规律时,裂纹尖端的应力场是连续的,不存在某些无粘性解中出现的不合理间断线。裂尖场应力强度由材料的粘性所控制,泊松比对于裂尖场没有影响,并且不存在弹性卸载区。(本文来源于《机械工程学报》期刊2011年08期)
准静态扩展论文开题报告
(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:
本文提出了一种针对单相固体准静态裂纹扩展问题的耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法。首先,基于常规态型近场动力学模型,利用泰勒展开的方法推导得到了相应模型的隐式增量控制方程。在提出的耦合方法中,将整个求解域划分为扩展多尺度有限元列式求解子域和近场动力学列式求解子域两个部分。其中,前者主要为包含边界条件或无裂纹扩展的区域,而后者主要为包含存在裂纹和裂纹扩展的区域。在耦合区域中,采用扩展多尺度有限元单胞的数值基函数来建立扩展多尺度有限元单胞的节点和近场动力学的质点之间位移的相互约束关系。同时,采用拉格朗日乘子法将此约束条件引入到耦合的应变能密度函数中。其次,在近场动力学裂纹扩展分析中,采用双线性软化的材料模型来描述材料从损伤到破坏的过程,并同时给出了相应的载荷/位移控制的增量迭代求解算法。最后,数值算例的计算结果验证了提出的耦合方法的正确性和有效性。结果还表明,提出的耦合方法同时拥有了近场动力学方法处理不连续间断问题(如断裂问题)和扩展多尺度有限元方法能大大减少内存和计算时间的独特优势。另外,此耦合方法还可以扩展到单相固体裂纹动态扩展问题数值分析中,大大提高计算效率和节约计算成本。
(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。
准静态扩展论文参考文献
[1].吴庆欣,肖毅,薛元德.DCB试样裂纹动态扩展的准静态数值分析[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018
[2].李辉,郑勇刚,叶宏飞,张洪武.单相固体裂纹准静态扩展耦合扩展多尺度有限元和近场动力学方法[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018
[3].延真,冯文杰.采用扩展有限单元法研究磁电弹材料内部裂纹的准静态扩展问题[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018
[4].吴庆欣,肖毅,薛元德.双悬臂梁试件裂纹动态扩展的准静态数值分析[J].复合材料学报.2019
[5].程晋明,傅华,叶雁,曹宇东,阳庆国.基于X射线同轴相衬成像的炸药缺陷准静态扩展过程诊断[J].高压物理学报.2016
[6].程晋明,傅华,叶雁,曹宇东,阳庆国.基于X射线相衬成像的炸药缺陷准静态扩展过程分析[C].第十八届中国高压科学学术会议缩编文集.2016
[7].石凯凯.循环与准静态裂纹扩展的理论和测试方法[D].西南交通大学.2015
[8].潘建华,陈学东,姜恒,王秀喜.准静态和动态加载对裂纹扩展阻力曲线的影响及其关系的研究[J].高压物理学报.2015
[9].包屹,岑松.低阶杂交应力函数单元模拟裂纹的准静态扩展过程[C].北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会论文集.2015
[10].贾斌,李加雷,庞宝君,王振清.平面应力Ⅰ型准静态扩展裂纹尖端场的弹粘塑性分析[J].机械工程学报.2011